一种三相混合器件叠加混合桥臂变换器及其电流控制方法技术

本发明专利技术公开了一种三相混合器件叠加混合桥臂变换器及其电流控制方法，所述变换器包括正负两个直流母线功率端子

【技术实现步骤摘要】
一种三相混合器件叠加混合桥臂变换器及其电流控制方法


[0001]本专利技术涉及一种三相混合器件叠加混合桥臂变换器及其电流控制方法
。

技术介绍

[0002]近年来，宽禁带功率半导体器件的快速发展推动了电力电子领域的重大进步，其广泛应用于数据中心
、
电动汽车和光伏等场合
。
碳化硅基金属氧化物半导体场效应晶体管等代表性器件提供了优异的开关特性，从而显著提高了效率并降低了损耗
。
然而，宽禁带技术在电力电子中的大规模应用面临两个重大挑战：高成本和有限的功率等级
。
例如，碳化硅基金属氧化物半导体场效应晶体管的当前价格是硅基绝缘栅双极型晶体管的3‑8倍
。
目前，单个碳化硅基金属氧化物半导体场效应晶体管的最大额定电流显著低于硅基绝缘栅双极型晶体管
。
成本和电流等级阻碍了宽禁带器件在大功率场合的广泛应用
。
[0003]为了解决这个问题，许多研究人员提出了混合概念，以充分利用硅和碳化硅器件的优势
。r/>他们将变换器中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种三相混合器件叠加混合桥臂变换器，其特征在于，包括正直流母线功率端子
、
负直流母线功率端子
、
两个直流母线电容
、
结构完全相同且相互并联的第
A
相电路
、
第
B
相电路和第
C
相电路，以及三个交流侧输出端子；每一相电路包括一个硅基桥臂
、
一个硅基桥臂滤波电感
、
一个碳化硅基桥臂
、
一个碳化硅基桥臂滤波电感；两个直流母线电容串联连接，所述第
A
相电路
、
第
B
相电路和第
C
相电路共用两个直流母线电容；所述硅基桥臂采用三电平有源中性点箝位电路结构；针对每一相电路，所述硅基桥臂滤波电感一侧连接至硅基桥臂交流端，另一侧连接至交流侧输出端子；所述碳化硅基桥臂上桥臂漏极连接到正直流母线功率端子，上桥臂源极连接到下桥臂漏极，下桥臂源极连接到负直流母线功率端子；所述碳化硅基桥臂滤波电感一侧连接至碳化硅基桥臂上下桥臂公共端，另一侧连接至交流侧输出端子
。2.
根据权利要求1所述的一种三相混合器件叠加混合桥臂变换器，其特征在于，所述硅基桥臂使用六个绝缘栅双极型晶体管，所述碳化硅基桥臂使用两个金属氧化物半导体场效应晶体管，所述绝缘栅双极型晶体管的电流等级大于金属氧化物半导体场效应晶体管
。3.
根据权利要求1所述的一种三相混合器件叠加混合桥臂变换器，其特征在于，针对每一相电路，所述硅基桥臂的绝缘栅双极型晶体管
Q
1x
、Q
6x
的门极共用一组信号，所述硅基桥臂的绝缘栅双极型晶体管
Q
5x
、Q
4x
的门极共用一组信号，且两组门极信号互补，所述绝缘栅双极型晶体管
Q
1x
、Q
5x
、Q
6x
、Q
4x
的开关频率为
50Hz
；所述硅基桥臂的绝缘栅双极型晶体管
Q
2x
、Q
3x
的门极信号互补且开关频率为1‑
2kHz
；所述碳化硅基桥臂的金属氧化物半导体场效应晶体管
Q
7x
、Q
8x
的栅极信号互补且开关频率为
50
‑
100kHz
；其中，
x
为
a、b
和
c
，分别代表第
A
相电路
、
第
B
相电路和第
C
相电路
。4.
如权利要求1‑3任一项所述的一种三相混合器件叠加混合桥臂变换器的电流控制方法，其特征在于，所述硅基桥臂工...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨欢，夏天伦，李楚杉，李美芳，李武华，何湘宁，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：