一种用于10kV SiC MOSFET中压模块化多电平变换器的电压平衡控制与dv/dt抑制方法

A Novel Voltage Balancing Control With dv/dt Reduction for 10-kV SiC MOSFET-Based Medium Voltage Modular Multilevel Converter

作者	Shiqi Ji · Li Zhang · Xingxuan Huang · James Palmer · Fred Wang · Leon M. Tolbert
期刊	IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期	2020年11月
技术分类	拓扑与电路
技术标签	SiC器件多电平功率模块 PWM控制
相关度评分	★★★★ 4.0 / 5.0
关键词	SiC MOSFET 模块化多电平变换器电压均衡 dv/dt 抑制中压 NL-PWM 功率半导体

语言:

中文摘要

本文针对基于高压SiC功率器件的模块化多电平变换器（MMC），提出了一种新型电压平衡控制策略。该方法在利用SiC器件减少子模块数量和开关损耗优势的同时，有效解决了传统最近电平调制（NL-PWM）带来的电压平衡问题，并降低了dv/dt应力，提升了中压变换系统的可靠性。

English Abstract

Using high voltage (HV) silicon carbide (SiC) power semiconductors in a modular multilevel converter (MMC) is promising because it results in fewer submodules and lower switching loss compared to conventional Si based solutions. The nearest level pulsewidth modulation (NL-PWM) is commonly used in the MMC for medium voltage applications. However, with the NL-PWM and existing voltage balancing contr...

SunView 深度解读

该技术对阳光电源的中压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及未来高压直挂式光伏/储能解决方案具有重要参考价值。随着光伏和储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）演进，利用高压SiC器件替代传统IGBT可显著提升系统功率密度并降低损耗。该研究提出的dv/dt抑制与电压平衡控制方法，有助于优化阳光电源大功率变流器的电磁兼容性设计，减少滤波器体积，并提升长寿命运行的可靠性，是下一代高压高性能变流器研发的关键技术储备。