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用于并联SiC-MOSFET电流补偿的全模拟栅极驱动器设计与实现
Design and implementation of a full analogue gate driver for current compensation of paralleled SiC-MOSFETs
| 作者 | Adel Rezaeian · Ahmad Afifi · Hamid Bahrami |
| 期刊 | IET Power Electronics |
| 出版日期 | 2024年12月 |
| 卷/期 | 第 18 卷 第 1 期 |
| 技术分类 | 储能系统技术 |
| 技术标签 | 储能系统 SiC器件 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 模拟栅极驱动器 碳化硅MOSFET 电流补偿 并联 高功率转换器 |
语言:
中文摘要
本文设计并实现了一种用于并联碳化硅MOSFET电流补偿的全模拟栅极驱动器。由于单个碳化硅MOSFET的额定电流不足以满足高功率变换器的需求，通常需将多个器件并联以提升整体电流传导能力。然而，并联运行时易因参数差异导致电流分配不均，影响系统可靠性。为此，本文提出一种无需数字控制单元的全模拟驱动方案，通过实时检测各支路电流并动态调节栅极驱动信号，实现并联MOSFET间的电流均衡。实验结果表明，该驱动器能有效改善静态与动态电流分配不均问题，提高并联系统的稳定性和效率。
English Abstract
This paper designs and implements a fully analogue gate driver for current compensation of paralleled SiC-MOSFETs. Silicon carbide MOSFETs have current ratings that are not sufficiently high to be used in high-power converters. It is necessary to connect several MOSFETs in parallel in order to increase current capabilities.
S
SunView 深度解读
该全模拟栅极驱动电流补偿技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。在大功率储能PCS中，多个SiC-MOSFET并联是实现高电流等级的关键方案，但参数离散性导致的电流不均衡会引发局部过热和可靠性下降。该技术通过实时模拟反馈动态调节各支路栅极驱动，无需复杂数字控制即可实现电流均衡，特别适合阳光电源1500V高压大功率储能系统中的三电平拓扑功率模块设计。相比传统被动均流方案，该主动补偿技术可降低并联器件应力，提升系统效率和功率密度，为阳光电源下一代高功率密度储能变流器和充电桩产品的SiC功率模块优化提供技术参考。