基于Si IGBT和SiC MOSFET的飞跨电容MMC拓扑及其调制策略

作者：井开源; 林磊^*; 殷天翔; 黄强

来源：高电压技术, 2022, 48(10): 4060-4071.

DOI：10.13336/j.1003-6520.hve.20210777

• FC-MMC
• 混合器件拓扑
• 改进调制策略
• SiC MOSFET
• Si IGBT
• 损耗优化

降低模块化多电平变换器(modular multilevel converter, MMC)子模块电容电压波动对提高MMC功率密度，实现MMC轻型化具有重要意义。在降低MMC子模块电容电压波动的方案中，飞跨电容MMC(flying-capacitor MMC,FC-MMC)以其良好的性能得到了广泛的关注。基于传统FC-MMC方案，提出了一种采用SiIGBT与SiC MOSFET混合器件的FC-MMC拓扑，该拓扑每个桥臂包括两个Si C子模块及多个Si子模块，减少了Si C功率器件的使用量。进而提出了相应的调制策略，将大部分开关动作转移到SiC子模块，充分利用了SiC MOSFET开关损耗低和Si IGBT导通损耗低的优势，在不过多增加成本的情况下，降低了FC-MMC的总损耗。通过实验和损耗分析验证了所提方案的有效性和可行性。

• 单位
  强电磁工程与新技术国家重点实验室; 华中科技大学; 电子工程学院