基于碳化硅功率器件的寬輸入電壓雙管正激式直流電源研究

王長庚，謝敬仁，沙　龍

（清源科技（廈門）股份有限公司電力電子事業部，廈門361006）

基于碳化硅功率器件的寬輸入電壓雙管正激式直流電源研究

王長庚，謝敬仁，沙龍

（清源科技（廈門）股份有限公司電力電子事業部，廈門361006）

提出了一種高輸出功率、寬輸入電壓范圍、良好輸出動態特性的太陽能并網逆變器供電電源。該電源采用碳化硅SiC雙管正激電路拓撲，輸出功率為1 000 W，通過高效的PWM調制控制，可以保證在電池板電壓變化很寬的范圍內，電源輸出直流電壓的穩定。首先介紹了碳化硅SiC功率器件的主要特性，分析了雙管正激電路拓撲的原理及優點，同時對一些碳化硅SiC-MOSFET等關鍵器件和碳化硅SiC-MOSFET驅動電路和轉化效率進行了分析，并對電源進行了大量的驗證實驗。驗證結果證明了該設計的可行性和優越性。

寬電壓輸入；雙管正激式；碳化硅功率器件

引言

隨著世界環境問題的日益惡化，各國對清潔能源的發展越來越重視，同時對其投入大量的經費進行研發。近幾年光伏發電技術發展非常快，在世界各地已經有非常成熟的應用案例。

寬禁帶電力電子器件碳化硅SiC功率器件是以碳和硅的化合物—碳化硅作為原材料制作而成，同以往的硅材料功率器件相比，具有低導通電阻、高速開關、高溫作業等特點。

在并網光伏逆變器中使用寬禁帶電力電子器件碳化硅功率器件，可以降低功率器件的導通損耗及開關損耗，最大限度地提高逆變器效率。光伏并網逆變器主要由電壓及電流采樣模塊、IGBT功率模塊、DSP控制模塊組成，為保證這些模塊的正常工作必須為其提供隔離、穩定的寬電壓輸入直流供電電源；……