基于有源箝位的功率器件串联均压技术

TM41; 功率器件串联的关键技术挑战是如何实现串联器件的动、静态均压.提出一种基于有源箝位的器件串联均压电路及其控制方法.所述均压电路仅由1个辅助开关管和1个箝位电容串联而成,该电路与各主功率管并联.主功率管的关断电压可自动被箝位电容电压箝位,从而将器件串联均压问题转化为各箝位电容电压均衡问题.提出了一种箝位电容均压方法,利用负向电流回收箝位电容电能,并能保证辅助开关管实现零电压开通.所提均压技术具有结构简单、损耗低、模块化等优点.此外,通过调整箝位电容放电时间差异,形成阶梯型桥臂电压,以减小桥臂电压的瞬时变化率dv/dt.搭建一台 3 kV/750 V 30 kW 谐振型直流变压器样机,每...

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Published in电力自动化设备 Vol. 44; no. 5; pp. 164 - 170
Main Authors 邵帅, 汪欣, 张建佳, 陈慧, 张军明
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 浙江大学 电气工程学院,浙江 杭州 310027%浙大城市学院 信息与电气工程学院,浙江 杭州 310015 01.05.2024
Subjects
dv/dt优化
DC transformer
有源箝位
series-connected devices
active clamping
串联器件
直流变压器
voltage balancing
均压
dv/dt optimization
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ISSN1006-6047
DOI10.16081/j.epae.202307005

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Summary:TM41; 功率器件串联的关键技术挑战是如何实现串联器件的动、静态均压.提出一种基于有源箝位的器件串联均压电路及其控制方法.所述均压电路仅由1个辅助开关管和1个箝位电容串联而成,该电路与各主功率管并联.主功率管的关断电压可自动被箝位电容电压箝位,从而将器件串联均压问题转化为各箝位电容电压均衡问题.提出了一种箝位电容均压方法,利用负向电流回收箝位电容电能,并能保证辅助开关管实现零电压开通.所提均压技术具有结构简单、损耗低、模块化等优点.此外,通过调整箝位电容放电时间差异,形成阶梯型桥臂电压,以减小桥臂电压的瞬时变化率dv/dt.搭建一台 3 kV/750 V 30 kW 谐振型直流变压器样机,每个桥臂采用6个SiC MOSFET串联.实验结果表明所提均压方法在各个工况下均能实现串联器件的动、静态均压,不均压度小于3%,且在3 kV输入电压下峰值效率达98.4%.
ISSN:1006-6047
DOI:10.16081/j.epae.202307005