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中压大功率三电平NPC变换器中串联10 kV SiC JBS二极管的电压不平衡抑制
Mitigating Voltage Imbalance Across Series-Connected 10 kV SiC JBS Diodes in a Medium-Voltage High-Power 3L-NPC Converter
| 作者 | Sanket Parashar · Nithin Kolli · Raj Kumar Kokkonda · Ajit Kanale · Subhashish Bhattacharya · Jay Baliga |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2024年3月 |
| 技术分类 | 拓扑与电路 |
| 技术标签 | SiC器件 三电平 功率模块 宽禁带半导体 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | SiC JBS二极管 3L-NPC变换器 电压不平衡 RC缓冲电路 中压 电力电子 串联连接 动态均压 |
语言:
中文摘要
本文提出了一种RC缓冲电路设计方法，用于解决三电平中点钳位（3L-NPC）变换器中串联10 kV SiC JBS二极管的动态电压不平衡问题。该方法综合考虑了母排电感、二极管结电容不匹配、底板电容及共模电感等因素对电压分布的影响。
English Abstract
This article presents a design methodology for RC snubbers to address dynamic voltage imbalance in series-connected 10 kV SiC junction barrier Schottky (JBS) diodes, utilized in a 3-level (3L) neutral point clamped (NPC) converter. The proposed method considers the effect of bus bar inductance, unequal diode junction capacitance, baseplate capacitance, and common mode (CM) choke tied between the h...
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SunView 深度解读
该技术对于阳光电源在高压大功率电力电子变换器（如大型集中式光伏逆变器、高压储能PCS及风电变流器）的研发具有重要参考价值。随着光伏和储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）演进，SiC器件的应用日益广泛。本文提出的RC缓冲电路设计方法，能够有效解决高压串联器件的动态均压难题，提升系统可靠性。建议研发团队在开发下一代高压SiC功率模块及大功率NPC拓扑时，参考此方法优化缓冲电路参数，以降低器件应力，提升变换器在高压工况下的运行稳定性。