[实用新型]一种基于SiC的大功率高频全桥逆变装置

说明书

本实用新型为一种基于SiC的大功率高频全桥逆变装置。包括整流、逆变单元，逻辑保护单元，高频SiC驱动单元，电压、电流检测单元，DSP控制单元和MCGS组态屏。其中整流单元主要实现市电到直流电的转变，SiC驱动单元为逆变单元提供门极驱动信号，电压、电流检测单元监控整流、逆变单元的电压、电流，实现功率单元的过压、过流、报警功能；DSP控制单元产生PWM信号实现恒压、恒流和恒功率供电模式的切换；同时DSP控制单元与MCGS组态屏实现实时控制与监控的功能。本实用新型提供了一种基于SiC的大功率高频全桥逆变装置，该装置工作频率可达到1MHz，最大功率为42kw，有高频、高功率、体积小的优点。

技术领域

本实用新型涉及整流、逆变技术领域，尤其涉及一种基于SiC的大功率高频全桥逆变装置。

背景技术

目前，高频逆变单元常见的拓扑为E类高频逆变拓扑，双E类高频逆变拓扑和全桥式高频逆变拓扑E类，高频逆变结构简单，其拓扑采用改变输入直流电压或占空比的方法来提升在小负载时的逆变效率，但是当开关占空比不同时，工作时逆变输出的交流电压峰值可达到直流电压的3-5倍，限制了直流侧的输入电压的大小，难以实现大功率输出；双E类高频逆变单元每个开关管上承受的电压是E类高频逆变单元的1/2，降低了对直流电源和开关管的耐压等级，进而提高了系统功率,但是双E类高频逆变单元输入电感的电流纹波较大，有载品质因数降低，并联电感损耗较高，从而降低了逆变器整体的效率，与E类高频逆变单元和双E类高频逆变单元相比，全桥式高频逆变单元有电压利用率高，功率范围广，控制灵活方便，负载范围广的特点。

与普通的Si半导体材料相比，SiC半导体材料的物理特性更加优良，其工作频率高，同时开关损耗较低，并且SiC器件的逆变器的体积更小，功率密度高可达10W/cm，为实现更高效率，更高功率密度的逆变器提供了一种新的解决方案。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷和不足，提供一种基于SiC功率器件的大功率高频全桥逆变装置，以降低开关损耗，提高逆变器的传输效率及其工作频率。

为达到上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：基于SiC的大功率高频全桥逆变装置其特征在于：包括大功率整流、逆变单元，逻辑门保护单元与高频SiC驱动单元，电压、电流检测单元，DSP控制单元，MCGS人机交互界面。DSP控制单元与MCGS组态屏，逻辑门保护单元与高频SiC驱动单元，电压、电流检测单元通过数据线连接并且实时通信。高频SiC驱动单元的控制信号与大功率SiC整流单元连接，大功率SiC整流单元分别与高频SiC驱动单元的驱动信号，负载和电压、电流检测单元的检测信号相连接。电压、电流检测单元分别与大功率SiC逆变单元，DSP控制单元的AD端口连接。