Un modulador de pulso de alto voltaje compuesto por SiC MOSFETs/IGBTs en un estado de conexión híbrido
Autores: Kang, Zhuang; Xie, Xiaofeng; Liu, Yang; Chen, Daibing; Yuan, Haitao; Zhao, Liu; Zhao, Hai; Yang, Chengliang; Zheng, Guiqiang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un modulador de pulso de alto voltaje compuesto por SiC MOSFETs/IGBTs en un estado de conexión híbrido
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Problemas
Velocidad de conmutación
Potencia de conmutación
Moduladores IGBT
Moduladores SiC MOSFET
Capacidad de cortocircuito de carga
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Para resolver problemas como la velocidad lenta de conmutación, la alta potencia de conmutación, la pérdida de moduladores puros de IGBT y la débil capacidad de resistencia a cortocircuitos de carga de moduladores puros de SiC MOSFET utilizados para cargas al vacío, este artículo propone un nuevo esquema para moduladores de pulso de alta tensión basados en circuitos de conexión híbridos de SiC MOSFET/IGBT. Tiene una baja pérdida de potencia como el modulador puro de SiC MOSFET y una fuerte capacidad de resistencia a cortocircuitos de carga como el modulador puro de IGBT. En primer lugar, se discuten y eligen el circuito principal del modulador de conexión híbrida. Y se describe en detalle el proceso de trabajo básico del modulador híbrido en paralelo y en serie. En segundo lugar, se analizan y diseñan tres puntos clave en este nuevo esquema de la siguiente manera: el reparto de voltaje estático y dinámico; la realización del proceso ZVS para IGBTs; la mejora de la protección contra cortocircuitos para SiC MOSFETs. Se prueba un modulador que consta de 16 etapas de SiC MOSFETs de 1200 V y IGBTs de 1200 V en estados híbridos en paralelo y en serie. Basándose en el circuito de muestra, se obtienen y discuten los datos de trabajo, como las formas de onda de pulso de alta tensión de 10 kV/2 KHz/10 s, el reparto de voltaje estático y dinámico, la secuencia de control de conducción, la secuencia U/I del IGBT, la forma de onda de protección contra cortocircuitos y los cálculos.
Descripción
Para resolver problemas como la velocidad lenta de conmutación, la alta potencia de conmutación, la pérdida de moduladores puros de IGBT y la débil capacidad de resistencia a cortocircuitos de carga de moduladores puros de SiC MOSFET utilizados para cargas al vacío, este artículo propone un nuevo esquema para moduladores de pulso de alta tensión basados en circuitos de conexión híbridos de SiC MOSFET/IGBT. Tiene una baja pérdida de potencia como el modulador puro de SiC MOSFET y una fuerte capacidad de resistencia a cortocircuitos de carga como el modulador puro de IGBT. En primer lugar, se discuten y eligen el circuito principal del modulador de conexión híbrida. Y se describe en detalle el proceso de trabajo básico del modulador híbrido en paralelo y en serie. En segundo lugar, se analizan y diseñan tres puntos clave en este nuevo esquema de la siguiente manera: el reparto de voltaje estático y dinámico; la realización del proceso ZVS para IGBTs; la mejora de la protección contra cortocircuitos para SiC MOSFETs. Se prueba un modulador que consta de 16 etapas de SiC MOSFETs de 1200 V y IGBTs de 1200 V en estados híbridos en paralelo y en serie. Basándose en el circuito de muestra, se obtienen y discuten los datos de trabajo, como las formas de onda de pulso de alta tensión de 10 kV/2 KHz/10 s, el reparto de voltaje estático y dinámico, la secuencia de control de conducción, la secuencia U/I del IGBT, la forma de onda de protección contra cortocircuitos y los cálculos.