一种基于SiC器件的谐振开关电容变换器

提出一种谐振开关电容变换器(resonantswitched capacitor converter,RSCC)拓扑,并分别采用碳化硅混合绝缘栅双极型晶体管(hybridSiCinsulatedgatebipolar transistor,HSiC-IGBT)和碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(SiCmetal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor,SiC-MOSFET)功率模块。RSCC采用模块化结构,减小开关器件电压应力,并利用谐振机理实现软开关动作,有效抑制开关电压和电流尖峰。为优化变换器输出电压,采用移相控制。首先分析RSCC的拓扑和工作原理,在此基础上开展对变换器数学模型及稳态输出特性的研究,对比HSiC-IGBT和SiC-MOSFET器件参数对变换器输出特性的影响,并通过仿真和实验对所提出的RSCC及控制策略进行验证。实验结果表明,移相控制显著改善了电容电压不均衡现象。