منصة التحكم المعتمدة على SiC Mosfet

اقرأ في هذا المقال


من الضروري للغاية استخراج وتقييم محاثة الحلقة بدقة، بحيث تأخذ هذه الحالة البنية النموذجية للمحول عالي التردد الكهربائي ككائن وتؤسس نموذجاً مكافئاً للدائرة.

تحليل وضع منصة التحكم المعتمدة على SiC Mosfet

يوضح الشكل التالي (1-a) مخطط الدائرة الرئيسي لمحول (DC / DC) ثنائي الاتجاه، بما في ذلك مكثف الدعم (Cdc) ومكثف دعم الحث الطفيلي (Ldc) وقضيب ناقل مكدس (Lbus) ووحدة طاقة (SiC) متوازية ومحث مرشح (Lb) ومكثف مرشح (Cb ،Ld1) هو (SiC) الحث الطفيلي النموذجي.

كما تأخذ هذه الحالة البنية النموذجية لمحول (DC / DC) الموضح في الشكل (1-b) ككائن وتبني منصة الاختبار الموضحة في الشكل (1- c) لاستخراج الحث الشارد من حلقة طاقة المحول، بما في ذلك جهد التيار المستمر (VDC) ودعم السعة (Cdc1 ،Cdc2) ودعم الحث الطفيلي السعة (Ldc1 ،Ldc2) وشريط ناقل (Lbus) الرقائقي ومحاثة الحمل (Lload) و (DUT).

liu1abc-3039343-large

كما يتم تحديد الجهاز قيد الاختبار من وحدة الطاقة نصف الجسر (CAS300M17BM2) من (Cree) ومكثف الدعم ووحدة الطاقة متصلان بقضيب توصيل، بحيث يتبنى قضيب التوصيل هيكلًا مصفحاً ويتم عكس التيار بين الألواح الموجبة والسالبة، مما يؤدي إلى إلغاء المجال المغناطيسي وتقليل محاثة القضبان.

ومن أجل تقليل تحريض الحلقة بشكل أكبر، كما يمكن توصيل مكثفات الامتصاص بالتوازي في المنافذ الإيجابية والسلبية لجهاز الطاقة، كما يتم توصيل مكثف الامتصاص ومكثف الدعم وجهاز الطاقة بقضيب الناقل من خلال البراغي، لذلك يتم دعم طرف إدخال التيار المباشر بواسطة مكثفات داعمة على التوازي، وأثناء الاختبار، بحيث يتم إيقاف طرفي مصدر بوابة الأنبوب العلوي عن طريق الضغط السلبي.

كما أن طريقة الاختبار هي طريقة اختبار النبض المزدوج التقليدية، بحيث يوضح الشكل التالي (2) مخطط توقيت اختبار النبضة المزدوجة. بعد ضغط الجهاز قيد الاختبار لتحقيق الاستقرار، وفي الوقت (t0)، كما يتم تشغيل (SiC MOSFET) لأول مرة ويرتفع تيار التصريف، وفي أول إيقاف في الوقت (t1)، بحيث يعمل معدل التغيير الحالي (di / dt) على محاثة طائشة في الحلقة ويشكل ارتفاعاً.

liu2-3039343-large

المصدر: H. Sakairi, T. Yanagi, H. Otake, N. Kuroda and H. Tanigawa, "Measurement methodology for accurate modeling of SiC MOSFET switching Behavior over wide voltage and current ranges", IEEE Trans. Power Electron., vol. 33, no. 9, pp. 7314-7325, Sep. 2018.Y. Shi, R. Xie, L. Wang, Y. Shi and H. Li, "Short-circuit protection of 1200V SiC MOSFET T-type module in PV inverter application", Proc. Energy Convers. Congr. Expo., pp. 1-5, Feb. 2017.S. Tiwari, O.-M. Midtgard and T. M. Undeland, "Design of low inductive busbar for fast switching SiC modules verified by 3D FEM calculations and laboratory measurements", Proc. IEEE 17th Workshop Control Modeling Power Electron. (COMPEL), pp. 1-8, Jun. 2016.E. Gurpinar and A. Castellazzi, "Single-phase T-type inverter performance benchmark using Si IGBTs SiC MOSFETs and GaN HEMTs", IEEE Trans. Power Electron., vol. 31, no. 10, pp. 7148-7160, Oct. 2016.


شارك المقالة: