车用SiC电机驱动控制器用金属化膜电容研究

作者：李晔; 范涛^*; 李琦; 邰翔; 温旭辉; 蓝福武; 陈渊伟

来源：中国电机工程学报, 2020, 40(06): 1801-1808.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.190703

• 碳化硅
• 金属化薄膜电容器
• 纹波电流
• 高功率密度
• 热仿真

当功率模块使用碳化硅(silicon carbide,SiC)电子器件,其体积已大幅缩小,为实现控制器的高功率密度,需降低电容器体积。该文首先建立电容器设计参数和电机驱动控制器需求之间的函数关系,从理论层面指出电容器的设计要求。通过集成水冷散热器的封装结构,降低电容器热阻,从而进一步提升电容器吸收波纹电流的能力。通过仿真验证表明,在相同损耗下,优化电容器平均温度较普通封装电容器平均温度下降30.7%。制造样件并测试,优化后电容器在相同损耗下较普通电容器热阻下降了72.4%;吸收纹波能力从180Arms提升到398Arms,纹波电流提升了2.2倍。改进使电容器具有较高的纹波电流提供能力,有效减少了电容器的体积,实现了SiC控制器功率密度提升及高频特性的要求。

• 单位
  厦门法拉电子股份有限公司; 中国科学院大学; 中国科学院电工研究所