基于SiC MOSFET的Boost升壓電路的研究.pdf

1、作為最基本的直流變換技術之一，Boost升壓電路因具有功率開關器件容易控制、諧波失真小等優(yōu)點，被廣泛應用于光伏電站、大功率直流輸電技術以及新能源發(fā)電等場合。與Si器件相比，寬禁帶半導體SiC器件具有良好的高溫、高頻、大功率特性，應用在電路中，能夠提高其性能，這就為研究直流升壓技術提供了新的發(fā)展方向。本文在分析Boost升壓電路工作模式的基礎上，將SiCMOSFCT應用在Boost升壓電路中，并對主電路及驅動電路進行設計、仿真和實驗。主要

2、研究了SiCMOSFET的Boost升壓電路的性能，分析了開關損耗和電路的轉換效率隨工作頻率及負載變化的情況。取得的主要成果如下：
　　1、分析了Boost升壓電路的工作原理及工作模式。對Boost升壓電路的電路結構、原理及三種工作狀態(tài)進行分析，確定電流連續(xù)的工作模式。
　　2、對適用于SiCMOSFET的驅動電路進行設計，并采用Pspice仿真進行驗證。在比較SiCMOSFET和SiMOSFET基本特性的基礎上，分析SiC

3、MOSFET驅動電路的設計要點。然后對驅動電路進行全面設計及Pspice軟件仿真，結果證明了該驅動電路設計的合理和可靠性。
　　3、完成了Boost升壓電路主電路參數的設計與與仿真分析。首先，采用Pspice軟件對Boost升壓電路的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)過程分別進行仿真，暫態(tài)過程非常短暫，只有2.5ms，然后達到穩(wěn)態(tài)。再對有、無緩沖電路的Boost進行仿真，說明了緩沖電路對整個電路的重要性。
　　4、完成了驅動電路及由SiCMOSFE

4、T和SiCSBD構成的Boost升壓電路的實驗。搭建實驗平臺，工作頻率在100kHz時，比較了驅動電阻為2Ω及5Ω電路的性能。然后分析了使用SiCMOSFET和SiMOSFET電路性能的不問。實驗結果證明，SiCMOSFET的開關損耗更小，開關速度更快。相比SiMOSFET，上升時間由70ns減小到40ns，下降時間由100ns減小到10ns。當開關頻率分別為100kHz、150kHz以及200kHz時，隨著頻率的升高，開關損耗隨之增加