SiC MOSFET直流固态断路器缓冲电容设计

摘要

在大多数研究中,缓冲电容对设备损耗的影响仅局限于关断过程,固态断路器的故障导通过程及重合闸开通过程受缓冲电容影响被长期忽略。针对这一问题,基于SiC MOSFET在固态断路器动作过程中的暂态过程分析,对故障导通过程、关断过程及开通的器件损耗进行了分析计算,并得出了缓冲电容对于各个阶段的损耗影响:当缓冲电容增大时,器件的故障导通损耗及关断损耗有所减小,但是其开通损耗将会显著增加。因此,基于SiC MOSFET的固态断路器缓冲电容存在最佳设计值,通过理论公式计算可得,当缓冲电容为0.389μF时,其理论损耗最小,通过实验测量可得,当缓冲电容为0.36μF时,其器件的总体损耗最小,实验值与理论计算结果接近,证明了理论分析的准确性。