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10kV碳化硅(SiC) MOSFET的短路特性与保护研究
Short-Circuit Characterization and Protection of 10-kV SiC mosfet
| 作者 | Shiqi Ji · Marko Laitinen · Xingxuan Huang · Jingjing Sun · William Giewont · Fei Wang · Leon M. Tolbert |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2019年2月 |
| 技术分类 | 功率器件技术 |
| 技术标签 | SiC器件 功率模块 可靠性分析 宽禁带半导体 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | 10-kV SiC MOSFET 短路性能 温度相关性 基于 FPGA 的保护 固态断路器 电力电子 |
语言:
中文摘要
本文研究了第三代10kV/20A SiC MOSFET在不同温度下的短路性能。文章详细介绍了包含桥臂配置、高速10kV固态断路器及温控系统的测试平台，并提出了一种响应时间仅为1.5μs的新型FPGA短路保护电路。
English Abstract
This paper presents the characterization of the temperature-dependent short-circuit performance of a Gen3 10 kV/20 A silicon carbide (SiC) mosfet. The test platform consisting of a phase-leg configuration and a fast speed 10-kV solid state circuit breaker, with temperature control, is introduced in detail. A novel FPGA-based short-circuit protection circuit having a response time of 1.5 μs is prop...
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SunView 深度解读
随着阳光电源在组串式逆变器及储能系统（如PowerTitan系列）中对高压、高效率功率变换的需求日益增长，SiC器件的应用已成为提升功率密度和系统效率的关键。10kV SiC MOSFET技术若成熟，将极大简化中高压光伏并网及储能PCS的拓扑结构，减少变压器级联需求。本文提出的高速短路保护方案对于提升阳光电源核心功率模块的可靠性具有重要参考价值，建议研发团队关注该类高压器件在极端工况下的失效机理，并优化驱动电路的保护逻辑，以确保在复杂电网环境下的系统安全性。