一种基于级联SiC MOSFET的全固态直流断路器拓扑结构制造技术

技术编号:19864199 阅读:33 留言:0更新日期:2018-12-22 13:18
本发明专利技术公开了一种基于级联SiC MOSFET的全固态直流断路器拓扑结构,包括控制单元及执行单元,其中,控制单元包括控制器及驱动器,执行单元包括第一控制端子、第二控制端子、第一功率端子、第二功率端子、二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一SiC MOSFET管、第二SiC MOSFET管、第一压敏电阻、第二压敏电阻、动态均压电容、驱动电容、第一静态均压电阻及第二静态均压电阻,该拓扑结构的可靠性高、成本低,并且能够实现级联SiC MOSFET的电压均衡。

【技术实现步骤摘要】
一种基于级联SiCMOSFET的全固态直流断路器拓扑结构
本专利技术属于电力电子
,涉及一种基于级联SiCMOSFET的全固态直流断路器拓扑结构。
技术介绍
断路器作为交直流输配电系统中过流和短路保护装置,为供电系统正常可靠的工作提供了保障。与交流系统相比,直流系统没有电流过零点,这给直流断路器的设计带来很大的困难。目前,直流断路器分为机械式直流断路器、全固态直流断路器以及机械-固态混合式直流断路器。机械式直流断路器与传统交流断路器相比,增加了震荡电路制造电流过零点。固态直流断路器及机械-固态混合式直流断路器采用半导体器件作为开关元件,切断短路电流,具有开关速断快,功率密度高等特点。近年来,第三代宽禁带半导体材料碳化硅(SiC)相较于传统半导体材料硅(Si),各项指标均有很大优势。这些优势使得SiC半导体器件的开关速度快,损耗低的特点。目前,1.2kV、1.7kV的JFET、MOSFET已经商业化,10kVSiCMOSFET,15kVSiCIGBT也已经研制成功,为将来的高压直流断路器应用提供了基础。虽然10kVSiC器件已经研发成功,但短时间内扔无法商用。因此需要专利技术基于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于级联SiC MOSFET的全固态直流断路器拓扑结构,其特征在于,包括控制单元及执行单元,其中,控制单元包括控制器(1)及驱动器(2),执行单元包括第一控制端子(A)、第二控制端子(B)、第一功率端子(N)、第二功率端子(P)、二极管(D1)、第一电阻(Rg1)、第二电阻(Rg2)、第三电阻(Rg3)、第一SiC MOSFET管(M1)、第二SiC MOSFET管(M2)、第一压敏电阻(Var1)、第二压敏电阻(Var2)、动态均压电容(C2)、驱动电容(C1)、第一静态均压电阻(R1)及第二静态均压电阻(R2);控制器(1)的输出端与驱动器(2)的输入端相连接,驱动器(2)的输出端...

【技术特征摘要】
1.一种基于级联SiCMOSFET的全固态直流断路器拓扑结构,其特征在于,包括控制单元及执行单元,其中,控制单元包括控制器(1)及驱动器(2),执行单元包括第一控制端子(A)、第二控制端子(B)、第一功率端子(N)、第二功率端子(P)、二极管(D1)、第一电阻(Rg1)、第二电阻(Rg2)、第三电阻(Rg3)、第一SiCMOSFET管(M1)、第二SiCMOSFET管(M2)、第一压敏电阻(Var1)、第二压敏电阻(Var2)、动态均压电容(C2)、驱动电容(C1)、第一静态均压电阻(R1)及第二静态均压电阻(R2);控制器(1)的输出端与驱动器(2)的输入端相连接,驱动器(2)的输出端与第一控制端子(A)及第二控制端子(B)相连接,第一控制端子(A)与二极管(D1)的正极及第一电阻(Rg1)的一端相连接,第一电阻(Rg1)的另一端与第一SiCMOSFET管(M1)的栅极相连接,二极管(D1)的负极与第二压敏电阻(Var2)的一端、驱动电容(C1)的一端及第二电阻(Rg2)的一端相连接,第二电阻(Rg2)的另一端与第一静态均压电阻(R1)的一端及第三电阻(Rg3)的一端相连接,第三电阻(Rg3)的另一端与第二SiCMOSFET管(M2)的栅极相连接,第一功率端子(N)与第二控制端子(B)、驱动电容(C1)的另一端、第二压敏电阻(Var2)的另一端、第一静态均压电阻(R1)的另一端及第一SiCMOSFET管(M1)的源极相连接,第二SiCMOSFET管(M2)的源极与第一SiCMOSFET管(M1)的漏极、第二静态均压电阻(R2)的一端、动态均压电容(C2)的一端及第一压敏电阻(Var1)的一端相连接,第二功率端子(P)与第一压敏电阻(Var1)的另一端、动态均压电容(C2)的另一端、第二静态均压电阻(R2)的另一端及第二SiCMOSFET管(M2)的漏极相连接。2.根据权利要求1所述的基于级联SiCMOSFET的全固态直流断路器...

【专利技术属性】
技术研发人员:任宇杨旭张帆
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:陕西,61

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