基于SiC MOSFET直流固态断路器关断初期电压尖峰抑制方法

• 作者: 姚然 廖兴林 李辉 肖洪伟 黄樟坚
• 来源期刊: 电工技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: 碳化硅金属氧化物场效应晶体管 直流固态断路器 缓冲电路 金属氧化物压敏电阻
• 年，卷（期）: 2018,（5）
• 所属期刊栏目: 电机与电器
• 页码范围: 1058-1067
• 页数: 10页
• 分类号: TM56
• 字数: 3207字
• 语种: 中文
• DOI: 10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.170061

摘要

针对碳化硅金属氧化物场效应晶体管(SiC MOSFET)直流固态断路器关断速度快、关断初期易产生较大电压尖峰及振荡问题,提出一种抑制方法.首先,建立SiC MOSFET等效电路模型,分析其不同寄生电感对固态断路器关断初期电压波形的影响.其次,利用不同电压等级金属氧化物压敏电阻(MOV)吸收能量不同的思想,提出并联MOV作为缓冲电路来抑制断路器关断初期电压尖峰的方法,在分析其工作原理和抑制效果的基础上,提出了选择缓冲 MOV 额定电压的依据.最后,搭建了基于SiC MOSFET直流断路器实验平台,对不同寄生电感、不同器件下的开断特性进行了比较,并对所提方法的有效性进行了验证.结果表明,相比Si IGBT固态断路器,SiC MOSFET固态断路器具有更为严重的电压尖峰和振荡问题,且随着寄生电感的增加越来越严重,所提出的方法可有效抑制其电压尖峰并减弱振荡.