基于碳化硅新型功率器件的LLC谐振变换器实验设计

冯兴田， 邵 康， 黄远胜

(中国石油大学(华东) 信息与控制工程学院，山东 青岛 266580)

0 引 言

软开关电路是在电路开通或者断开前，先让开关管的电流或者电压降低为零。这样可有效减小开关损耗，提高电路电能的利用率。软开关一般采用电感和电容，利用谐振的方式实现，以达到开关过程中的零电压导通或者零电流关断[1-4]。因此，在强调高频化和高效率的背景下，由于硬开关电路不能适用于开关频率高的电路中，软开关技术得到了广泛的关注与研究。软开关技术的利用不仅解决了开关损耗严重的问题和开关过程中电路易振荡的问题，而且也有利于开关电源向着小型化和模块化方向发展。

相比较于传统硅器件，碳化硅新型功率半导体器件禁带宽，具有高击穿场强、高饱和电子漂移速率、高热导率等优点，可以实现高压、大功率、高频、高温的应用器件。通过系统优化设计可提升变换器的工作效率与功率密度，为变换器的轻量化、小型化、模块化发展提供有力支撑，对应用于分布式电源与微网场合的光伏逆变器、储能变流器等在工作效率、功率密度等核心技术上的突破奠定了有利基础[5-8]。基于碳化硅功率器件的LLC谐振变换器具有明显优势[9-15]，本文采用数字信号处理器TMS320F28377S作为控制器，设计了驱动电路、电压采样调理以及供电电路，使用碳化硅MOSFET搭建了谐振变换器的实验平台。

1 实验系统设计与开发

基于碳化硅功率器件的LLC谐振变换器实验系统包括硬件设计和软件开发两大部分。……