基于宽带罗氏线圈电流传感器的中压SiC MOSFET过流保护

Overcurrent Protection Enabled by Broadband Rogowski Coil Current Sensor for Medium-Voltage SiC MOSFET

作者	Jiakun Gong · Yulei Wang · Liang Wang · Mingrui Zou · Peng Sun · Yuxi Liang · Yiming Gong · Huayang Zheng · Zheng Zeng
期刊	IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期	2025年5月
技术分类	功率器件技术
技术标签	SiC器件宽禁带半导体功率模块故障诊断
相关度评分	★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词	过流保护罗氏线圈 SiC MOSFET 中压电流传感抗噪性电力电子

语言:

中文摘要

为保障昂贵的中压SiC MOSFET器件安全运行，本文提出一种基于罗氏线圈电流传感器（RCCS）的过流保护方案。该方案具备响应速度快、电气隔离等优势。针对RCCS在高带宽与抗噪性之间的矛盾，以及非理想因素的影响进行了深入研究，旨在提升功率变换系统的可靠性与保护精度。

English Abstract

To guarantee safe switching of the expensive medium-voltage (MV) device with limited durability, the overcurrent protection scheme based on Rogowski coil current sensor (RCCS) is the promising method, featuring fast response and galvanic isolation. However, it is an inherent contradiction to achieve the RCCS with both high noise immunity and high-bandwidth capabilities. In addition, the nonideal d...

SunView 深度解读

该技术对于阳光电源的中高压光伏逆变器及储能系统（如PowerTitan系列）至关重要。随着SiC器件在更高电压等级的应用，其极高的开关速度对过流保护的响应带宽提出了严苛要求。该研究提出的宽带RCCS方案能有效提升系统在短路故障下的保护灵敏度，降低SiC器件损坏风险，从而提高产品可靠性。建议研发团队关注该传感器在模块化储能PCS中的集成应用，以优化高频开关下的电流采样精度，进一步提升系统功率密度。