發(fā)布時間：2024-07-07 02:43

　　航空航天、電動汽車和新能源發(fā)電技術的飛速發(fā)展使得對電力電子裝置的性能指標要求日益提高，而電力電子器件對整個裝置的性能指標具有決定性的影響。與傳統(tǒng)基于硅半導體材料的功率器件相比，新興碳化硅功率器件具有開關速度快、阻斷電壓高和耐高溫工作能力強等優(yōu)點，更能滿足未來電力電子技術的發(fā)展要求。隨著碳化硅功率器件制造技術的不斷發(fā)展和成熟，其應用研究受到研究人員越來越多的關注。 與硅半導體相比，碳化硅半導體的材料特性存在較大差異，因而碳化硅功率器件不能簡單理解為高壓硅功率器件，二者的電氣特性有顯著不同。為保證碳化硅功率器件的正確使用并充分發(fā)揮其特性優(yōu)勢，使得基于碳化硅功率器件的變換器系統(tǒng)能夠獲得更優(yōu)的性能，需要對碳化硅功率器件的電氣特性和參數(shù)，尤其是開關特性進行深入分析和研究。本文詳細分析了碳化硅肖特基二極管和MOSFET的動、靜態(tài)特性，重點討論了其與相應硅功率器件的差異，指出特性差異可能帶來的實際應用問題。同時完成了通態(tài)電阻測試電路和雙脈沖動態(tài)特性測試電路的樣機設計與制作，實驗測試與對比了碳化硅功率器件的主要特性與參數(shù)。 橋臂結(jié)構電路中一個開關管快速開關瞬態(tài)產(chǎn)生的高電壓變化率（dv/dt）會影響其互...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
目錄
圖表清單
注釋表
縮略詞
第一章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 功率器件對變換器性能的影響
        1.1.2 SiC 半導體及其器件概述
    1.2 SiC 功率器件的發(fā)展與應用研究現(xiàn)狀
        1.2.1 SiC 功率器件的發(fā)展及水平
        1.2.2 SiC 功率器件的應用研究現(xiàn)狀
    1.3 SiC 功率器件的應用研究問題
        1.3.1 SiC 功率器件的特性分析與研究
        1.3.2 SiC MOSFET 橋臂電路高頻串擾抑制
    1.4 本文的內(nèi)容安排
第二章 SiC 功率器件的特性與參數(shù)分析
    2.1 SiC 肖特基二極管的特性與參數(shù)
        2.1.1 通態(tài)特性及其參數(shù)
        2.1.2 阻態(tài)特性及其參數(shù)
        2.1.3 開通過程及其參數(shù)
        2.1.4 關斷過程及其參數(shù)
    2.2 SiC MOSFET 的特性與參數(shù)
        2.2.1 通態(tài)特性及其參數(shù)
        2.2.2 阻態(tài)特性及其參數(shù)
        2.2.3 開關特性及其參數(shù)
        2.2.4 柵極驅(qū)動特性及其參數(shù)
    2.3 器件特性實驗結(jié)果與分析
        2.3.1 SiC MOSFET 通態(tài)電阻測試
        2.3.2 雙脈沖測試電路及主要參數(shù)
        2.3.3 SiC 肖特基二極管開關特性測試
        2.3.4 SiC MOSFET 開關特性測試
    2.4 本章小結(jié)
第三章 SiC MOSFET 橋臂電路高頻串擾及其抑制方法
    3.1 SiC MOSFET 的高頻化關鍵問題
        3.1.1 寄生參數(shù)的影響
        3.1.2 橋臂電路高頻串擾原理分析
        3.1.3 SiC MOSFET 串擾問題的特殊性
    3.2 橋臂電路高頻串擾的常用抑制方法
        3.2.1 無源抑制方法
        3.2.2 有源抑制方法
    3.3 串擾抑制措施實驗結(jié)果與分析
        3.3.1 常用串擾抑制措施實驗結(jié)果與分析
        3.3.2 有源密勒箝位驅(qū)動電路的優(yōu)化設計
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于 Si/SiC 功率器件的 Buck 變換器性能對比
    4.1 主要技術參數(shù)
    4.2 功率器件的損耗分析與對比
        4.2.1 Si/SiC 二極管的損耗分析與對比
        4.2.2 Si/SiC MOSFET 的損耗分析與對比
        4.2.3 Buck 變換器實驗結(jié)果與分析
    4.3 Si/SiC 基 Buck 變換器無源器件體積/重量對比
        4.3.1 Si/SiC 基 Buck 變換器的開關頻率對比
        4.3.2 輸出濾波電感電容的體積/重量對比
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 全文工作總結(jié)
    5.2 后續(xù)工作展望
參考文獻
致謝
在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文



本文編號：4003029