[發明專利]一種適用于SiC/Si混并器件的電流比例調節方法

在審

• 申請號: 202210656539.7
• 申請日: 2022-06-10
• 公開（公告）號: CN114900167A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 秦海鴻;謝斯璇;韓翔;劉湘;陳志輝;朱春玲;聶新;王逸斌;張震宇;王瓏;朱梓悅;戴衛力
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H03K17/567
• 分類號: H03K17/567;H03K17/687;H03K17/284;H03K17/28;H02M1/088
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 徐曉鷺

1.一種適用于SiC/Si混并器件的電流比例調節方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，通過溫度采樣電路采樣SiC/Si混合并聯器件中SiC MOSFET與Si IGBT的殼溫并輸入數字控制器；其中，SiC/Si混合并聯器件包括SiC MOSFET及并聯于SiC MOSFET兩端的Si IGBT；

步驟2，通數字控制器在線運算得到器件結溫，輸出信號以動態調整器件驅動電路的正向驅動電壓，實現SiC/Si混合并聯器件的電流比例的動態調節。

2.根據權利要求1所述的適用于SiC/Si混并器件的電流比例調節方法，其特征在于，數字控制器在線運算流程包括：

步驟2.1，損耗計算：將混合并聯器件的開關延遲時間T_{on_delay}、T_{off_delay}以及采樣電路采樣到的殼溫、電壓、電流信號輸入數字控制器，計算損耗P_loss；

其中，P表示損耗，下標IGBT、MOS分別代表Si IGBT、SiC MOSFET，D代表SiC/Si混并器件的占空比，f_sw代表SiC/Si混并器件的開關頻率，E_cond代表導通損耗，E_on代表開通損耗，E_off代表關斷損耗；

步驟2.2，結溫計算：根據混合并聯器件熱網絡模型與殼溫T_c，計算器件結溫T_j；

T_j＝T_c+R_th(j-c)P_loss (2)

其中，R_th(j-c)表示器件內部結到表面殼的熱阻；

步驟2.3，歸一化處理：將器件結溫T_{j_MOS}、T_{j_IGBT}除以最大可承受結溫得到SiC MOSFET歸一化結溫T_{j_MOS}^*以及Si IGBT的歸一化結溫T_{j_IGBT}^*；

步驟2.4，比較結溫：比較SiC MOSFET與Si IGBT的歸一化結溫，根據比較關系輸出信號以動態調整器件驅動電路的正向驅動電壓。

3.根據權利要求2所述的適用于SiC/Si混并器件的電流比例調節方法，其特征在于，步驟2.4具體為：

當T_{j_MOS}^*＞T_{j_IGBT}^*時，SiC MOSFET的正向驅動電壓調整為V_{DRV_MOS(1)}，Si IGBT的正向驅動電壓調整為V_{DRV_IGBT(3)}；

當T_{j_MOS}^*＜T_{j_IGBT}^*時，SiC MOSFET的正向驅動電壓調整為V_{DRV_MOS(3)}，Si IGBT的正向驅動電壓調整為V_{DRV_IGBT(1)}；

當T_{j_MOS}^*＝T_{j_IGBT}^*時，SiC MOSFET的正向驅動電壓調整為V_{DRV_MOS(2)}，Si IGBT的正向驅動電壓調整為V_{DRV_IGBT(2)}。