[發(fā)明專利]基于能量吸收電路的SiC固態(tài)功率控制器及其控制方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010591031.4 | 申請日： | 2020-06-24 |
| 公開（公告）號： | CN111900963B | 公開（公告）日： | 2022-09-20 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 嵇保健;趙志宏;江馳;吳佳衡 | 申請（專利權(quán)）人： | 南京理工大學(xué) |
| 主分類號： | H03K17/08 | 分類號： | H03K17/08;H03K17/081;H03K17/16;H03K17/04;H03K17/041 |
| 代理公司： | 南京理工大學(xué)專利中心 32203 | 代理人： | 薛云燕 |
| 地址： | 210094 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 基于 能量 吸收 電路 sic 固態(tài) 功率 控制器 及其 控制 方法 | ||
1.一種基于能量吸收電路的SiC固態(tài)功率控制器，其特征在于，包括能量吸收電路和SiC固態(tài)功率控制器，所述能量吸收電路采用兩個儲能電容的充、放電吸收線路等效寄生電感產(chǎn)生的能量，兩個儲能電容分別連接一個二極管且分別由一個開關(guān)管控制電容的充放電，兩個二極管其中一端相連且連接機內(nèi)電源，所述機內(nèi)電源前端接有濾波電容，所述SiC固態(tài)功率控制器連接在能量吸收電路和機內(nèi)電源之間；
所述能量吸收電路包括線路等效寄生電感(L)、第一儲能電容(C1)、第二儲能電容(C2)、第一功率開關(guān)管(S1)、第二功率開關(guān)管(S2)、第一功率二極管(D1)、第二功率二極管(D2)和濾波電容(C)；
SiC固態(tài)功率控制器(SSPC)一端連接負載(RL)一端，另一端連接第一功率開關(guān)管(S1)、第二功率開關(guān)管(S2)和線路等效寄生電感(L)的公共端，線路等效寄生電感(L)另一端連接外界電源輸入；第一功率開關(guān)管(S1)另一端分別連接第一儲能電容(C1)的一端和第一功率二極管(D1)的陽極，第二功率開關(guān)管(S2)另一端分別連接第二儲能電容(C2)的一端和第二功率二極管(D2)的陽極，第一功率二極管(D1)的陰極和第二功率二極管(D2)的陰極相連且同時連接于機內(nèi)電源(U)的正極，第一儲能電容(C1)的另一端和第二儲能電容(C2)的另一端相連，且同時連接于機內(nèi)電源(U)的負極和負載(RL)另一端，形成的公共端接地；機內(nèi)電源(U)兩端并聯(lián)有濾波電容(C)。
2.一種基于能量吸收電路的SiC固態(tài)功率控制器的控制方法，其特征在于，基于權(quán)利要求1所述的基于能量吸收電路的SiC固態(tài)功率控制器，該控制方法包括以下步驟：
步驟1、在SiC固態(tài)功率控制器(SSPC)開通前，第一功率開關(guān)管(S1)開通，線路等效寄生電感(L)產(chǎn)生的能量通過 第一功率開關(guān)管(S1)向第一儲能電容(C1)充電，同時第一功率二極管(D1)導(dǎo)通，部分能量通過第一功率二極管(D1)向機內(nèi)電源(U)傳遞能量；第二功率開關(guān)管(S2)處于關(guān)斷狀態(tài)，第二儲能電容(C2)不參與工作，第二功率二極管(D2)截止；
步驟2、第一功率開關(guān)管(S1)進入關(guān)斷狀態(tài)，第一儲能電容(C1)內(nèi)仍儲存部分能量，第一功率二極管(D1)導(dǎo)通，第一儲能電容(C1)的能量通過第一功率二極管(D1)釋放給機內(nèi)電源(U)；SiC固態(tài)功率控制器(SSPC)處于關(guān)斷狀態(tài)，第二功率開關(guān)管(S2)處于關(guān)斷狀態(tài)，第二儲能電容(C2)不參與工作，第二功率二極管(D2)截止；
步驟3、第一儲能電容(C1)內(nèi)儲存的部分能量通過第一功率二極管(D1)釋放完畢后，第一功率二極管(D1)截止；SiC固態(tài)功率控制器(SSPC)處于關(guān)斷狀態(tài)，第二功率開關(guān)管(S2)處于關(guān)斷狀態(tài)，第二儲能電容(C2)不參與工作，第二功率二極管(D2)截止；
步驟4、SiC固態(tài)功率控制器(SSPC)開通，第二功率開關(guān)管(S2)開通，線路等效寄生電感(L)產(chǎn)生的能量通過第二功率開關(guān)管(S2)向第二儲能電容(C2)充電，同時第二功率二極管(D2)導(dǎo)通，部分能量通過第二功率二極管(D2)向機內(nèi)電源傳遞；第一功率開關(guān)管(S1)關(guān)斷，第一儲能電容(C1)不參與工作，第一功率二極管(D1)截止；
步驟5、第二功率開關(guān)管(S2)關(guān)斷，第二儲能電容(C2)內(nèi)仍儲存部分能量，第二功率二極管(D2)導(dǎo)通，第二儲能電容(C2)的能量通過第二功率二極管(D2)釋放給機內(nèi)電源，SiC固態(tài)功率控制器(SSPC)處于開通狀態(tài)；第一功率開關(guān)管(S1)處于關(guān)斷狀態(tài)，第一儲能電容(C1)不參與工作，第一功率二極管(D1)截止；
步驟6、第二儲能電容(C2)內(nèi)儲存的部分能量通過第二功率二極管(D2)釋放完畢后，第二功率二極管(D2)截止，SiC固態(tài)功率控制器(SSPC)關(guān)斷，避開了線路等效寄生電感(L)對SiC固態(tài)功率控制器(SSPC)關(guān)斷時造成的能量過沖；第一功率開關(guān)管(S1)處于關(guān)斷狀態(tài)，第一儲能電容(C1)不參與工作，第一功率二極管(D1)截止。
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