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摘要
随着宽禁带器件的发展，SiC MOSFET得到了广泛应用，对其短路保护的研究成为了保障电力电子设备可靠性的重要课题。针对SiC MOSFET短路耐受时间短、短路故障更难保护的问题，本文提出了一种基于平面型差分罗氏线圈的SiC MOSFET短路检测方法。该方法通过测量电路的漏源极电流实现了对短路故障的快速识别，具有响应速度快、抗干扰能力强、与主电路完全隔离等优点。本文首先介绍了基于平面型罗氏线圈的SiC MOSFET短路检测方法的工作过程；着重研究了平面型罗氏线圈的部分元等效建模（PEEC建模）方法，得到了能反映线圈高频特性的等效模型。同时分析了平面型罗氏线圈几何结构对线圈性能的影响，提出了兼顾高增益以及高带宽的优化设计方案；并且针对罗氏线圈在强电磁干扰环境中测量准确度较低的问题，提出使用差分线圈方案提高抗扰性能。最后通过实验验证了所设计的平面型差分罗氏线圈的抗干扰性能及基于该线圈的短路保护方法的可靠性。
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