基于模型的碳化硅电压源变流器死区时间优化

Model-Based Dead Time Optimization for Voltage-Source Converters Utilizing Silicon Carbide Semiconductors

作者	Zheyu Zhang · Haifeng Lu · Daniel J. Costinett · Fred Wang · Leon M. Tolbert · Benjamin J. Blalock
期刊	IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期	2017年11月
技术分类	功率器件技术
技术标签	SiC器件宽禁带半导体 PWM控制功率模块
相关度评分	★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词	死区时间电压源变换器碳化硅 SiC器件电能质量效率感性负载

语言:

中文摘要

死区时间对电压源变流器的可靠性、电能质量及效率影响显著。针对碳化硅（SiC）器件，其关断时间受运行工况（轻载与满载差异超5倍）及感性负载特性（电机与电感差异超2倍）影响极大。本文提出一种基于模型的死区时间优化方法，旨在解决SiC器件在高频开关下的额外能量损耗及非线性特性问题。

English Abstract

Dead time significantly affects the reliability, power quality, and efficiency of voltage-source converters. For silicon carbide (SiC) devices, considering the high sensitivity of turn-off time to the operating conditions (> 5× difference between light load and full load) and characteristics of inductive loads (> 2× difference between motor load and inductor), as well as large additional energy lo...

SunView 深度解读

该研究对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。随着公司在组串式光伏逆变器（如SG系列）及储能变流器（如PowerTitan、ST系列）中大规模应用SiC功率模块，如何精准优化死区时间以提升系统效率并降低谐波畸变至关重要。SiC器件的高开关频率特性使得死区效应更加显著，该模型化方法可直接指导研发团队在iSolarCloud运维平台数据支撑下，针对不同负载工况动态调整控制策略，从而提升整机效率，降低功率模块热应力，进一步增强产品在极端工况下的可靠性。