基于SiC MOSFET的单相三电平变换器设计

作者：陈晓^*; 赵亚东; 张瑜

来源：电源学报, 2021, 19(02): 57-65.

DOI：10.13234/j.issn.2095-2805.2021.2.57

• 单相三电平变换器
• 碳化硅器件
• 效率
• 开关损耗

围绕高开关频率小功率单相交直交变换器效率提升问题,设计了一种基于SiC MOSFET的高效率单相三电平三桥臂变换器。该变换器主要包括分别用于整流器和逆变器2个T型三电平桥臂和一个公共桥臂,其多电平拓扑可优化谐波性能,减少开关损耗。分析了变换器运行方式,并设计了包含直流电压控制的级联电压电流控制器。同时,因T型三电平桥臂的外开关承担了整个直流侧电压,采用SiC MOSFET器件可大大降低开关损耗。基于导通损耗和开关损耗分析,对比了不同开关频率下的损耗,优选了变换器的开关频率。搭建了3 kW单相三电平三桥臂变换器样机并进行了实验测试,实验结果验证了新型变换器在保证较好的输出电能质量的同时,其效率可达到99%。

• 单位
  安阳工学院