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公开(公告)号：CN118041106B
公开(公告)日：2024-07-05
申请号：CN202410435901.7
申请日：2024-04-11
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明提供一种混合器件三电平ANPC变换器及其配置优化方法，三电平ANPC变换器拓扑结构包括两个直流分压电容#imgabs0#和#imgabs1#，电源#imgabs2#，外管S1和S4，内管S2和S3，钳位管S5和S6；首先假定内管和钳位管采用相同电流等级和相同电流配比的混合器件，收集可用的混合器件组合；然后根据钳位管和内管处的电流有效值比值关系计算钳位管的电流等级；最后根据不同位置混合器件的电流等级及钳位管和内管的损耗特点选择合适的混合器件组合。本发明充分利用钳位管Si IGBT的导通特性优势，降低钳位管功率器件的成本；以较低成本的增加实现较大程度地降低变换器的功率损耗和功率器件的最大结温。
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公开(公告)号：CN117094270A
公开(公告)日：2023-11-21
申请号：CN202311356875.0
申请日：2023-10-19
Applicant: 湖南大学
IPC: G06F30/373 , G06F111/06
Abstract: 基于Si和SiC混合器件的多元调控参数综合设计方法，包括步骤S1，确定混合器件所应用开关模式；步骤S2，在步骤S1所确定的开关模式下，先定性分析调控参数对混合器件损耗和电流过冲的影响，再根据混合器件内Si IGBT和SiC MOSFET的具体型号，得出各调控参数对混合器件损耗和电流过冲影响的灵敏度大小；步骤S3，比较调控参数对混合器件损耗优化的灵敏度高低，确定调控参数降低损耗的优先级；步骤S4，采用优先级高的调控参数优化混合器件的损耗，确定优先级高的调控参数值；步骤S5，采用优先级低的调控参数抑制混合器件的电流过冲值，将峰值电流限制在混合器件预设的最大脉冲电流值内，确定优先级低的调控参数值。
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公开(公告)号：CN114034912A
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202111313178.8
申请日：2021-11-08
Applicant: 湖南大学
IPC: G01R19/165 , G01R31/26
Abstract: 基于大电流饱和压降的IGBT结壳热阻测量方法，包括以下步骤：(1)利用电热参数测试系统测量f(ICE)；f(ICE)表示为：f(ICE)＝k2×ICE‑k1；k1为V0的温度系数，V0为测试IGBT模块导通时内部PN结压降；k2为R0的温度系数，R0为测试IGBT模块导通时漂移区和导电沟道的等效欧姆电阻；ICE为测试IGBT模块的输入电流；(2)基于测量的f(ICE)，利用稳态结壳热阻测量系统测量测试IGBT模块的稳态结壳热阻值。本发明不需要测量IGBT模块的结温，一方面能够保护IGBT模块的完整性，另一方面也能简化测量电路并减小结温测量所带来的误差；在测量IGBT模块稳态结壳热阻时，不需要将IGBT模块从装置中拆卸下来，对IGBT模块无破坏性。
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公开(公告)号：CN118114478B
公开(公告)日：2025-04-01
申请号：CN202410237790.9
申请日：2024-03-01
Applicant: 湖南大学
IPC: G06F30/20 , H02M1/08 , G06F119/02 , G06F119/08
Abstract: 本发明公开了一种考虑热可靠性优化的混合器件驱动电压参数设计方法，包括以下步骤：步骤S1、通过损耗模型与热网络模型对混合器件结温进行实时监控；步骤S2、判定SiC MOSFET是否出现重负载引起的过温现象；步骤S3、在判定为重负载过温的情况下，若实际可调的驱动电压范围为Vmin～Vmax，则设计驱动电压参数为VGM＝Vmin、VGT＝Vmax，使SiC MOSFET的损耗最大程度的减小进而降低其结温；其中，VGM、VGT分别为SiC MOSFET、Si IGBT的驱动电压。本发明在保障变流器效率的前提下解决了SiC MOSFET在重载情况下易出现过温现象的问题。
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公开(公告)号：CN117997323A
公开(公告)日：2024-05-07
申请号：CN202410237817.4
申请日：2024-03-01
Applicant: 湖南大学
IPC: H03K17/567 , H03K17/687 , H02M1/08 , H02M1/00
Abstract: 本发明公开了一种开关时序与驱动电压协同调控的HyS驱动电路及方法，与SiC/Si HyS混合开关相连，其特征在于，包括：电流传感器、FPGA、驱动芯片、辅助三极管；对SiC/Si HyS混合开关进行采样得到负载电流IL；方法包括：根据IL与±I2的比较结果生成开关时序控制信号，根据开关时序控制信号控制SiC/Si HyS混合开关的开关时序；根据IL与±I1和±I2的比较结果生成三极管导通信号，根据三极管导通信号控制辅助三极管的导通，进而对应控制SiC/Si HyS混合开关的驱动电压；本发明所提出的驱动电路能根据负载电流水平主动调控HyS的开关时序与驱动电压，进而兼顾HyS效率提升与可靠性保障，发挥HyS多调控参数调控的潜能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117094270B
公开(公告)日：2024-01-16
申请号：CN202311356875.0
申请日：2023-10-19
Applicant: 湖南大学
IPC: G06F30/373 , G06F111/06
Abstract: 基于Si和SiC混合器件的多元调控参数综合设计方法，包括步骤S1，确定混合器件所应用开关模式；步骤S2，在步骤S1所确定的开关模式下，先定性分析调控参数对混合器件损耗和电流过冲的影响，再根据混合器件内Si IGBT和SiC MOSFET的具体型号，得出各调控参数对混合器件损耗和电流过冲影响的灵敏度大小；步骤S3，比较调控参数对混合器件损耗优化的灵敏度高低，确定调控参数降低损耗的优先级；步骤S4，采用优先级高的调控参数优化混合器件的损耗，确定优先级高的调控参数值；步骤S5，采用优先级低的调控参数抑制混合器件的电流过冲值，将峰值电流限制在混合器件预设的最大脉冲电流值内，确定优先级低的调控参数值。(56)对比文件杨晓菲,于凯.3300V混合SiC IGBT模块研制与性能分析.电子与封装.2021,59-64.Zixian Zhu,Chunming Tu.Research onCharacteristics of SiC FET/Si IGBT andSiC MOSFET/Si IGBT HybridSwitchs.SPIES.2023,全文.Sivaraj Panneerselvam.Switching lossanalysis of IGBT and MOSFET in singlephase PWM inverter fed from photovoltaicenergy sources for smartcitise.International Journal of SystemAsssurance Engineering andManagement.2022,718-726.
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公开(公告)号：CN117040505A
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202310828494.1
申请日：2023-07-07
Applicant: 湖南大学
IPC: H03K17/081 , H03K17/567 , H03K17/687
Abstract: 一种基于驱动参数动态调节的混合器件开关方法及系统，属于驱动开关控制技术领域，包括：S1将流经混合器件的负载电流划分呈3个电流区间，检测混合器件门极电压和漏极电流，判断混合器件是否处于开通状态；S2接收状态监测模块不同的信号，切换对应混合器件不同的工作模式；S3对开通过程中混合器件电流超调部分进行驱动电流抽出。解决了优化方向单一，驱动方法复杂的问题，提升了器件安全性的同时，降低了器件损耗；同时驱动电路简单，易于在工程中实现应用。
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公开(公告)号：CN113054630A
公开(公告)日：2021-06-29
申请号：CN202110246253.7
申请日：2021-03-05
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于Si IGBT器件与SiC JFET器件并联组合设计的直流开断装置及控制方法，直流开断装置包含依次电连接的采样模块、光耦隔离模块、单片机控制模块、驱动模块、主开关模块；其中，所述采样模块与主电路相连，所述主开关模块与主电路相连；其控制方法为单片机控制模块根据主电路电流信号与单片机控制模块设定阈值关系进行配电系统状态判断；驱动模块根据单片机控制模块电路状态判断结果驱动主开关模块器件动作。解决了常通型SiC JFET器件在关断过程中承受过电压情况，多个SiC JFET器件关断时不能同时关断的问题。
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公开(公告)号：CN112737378A
公开(公告)日：2021-04-30
申请号：CN202110015242.8
申请日：2021-01-06
Applicant: 湖南大学
IPC: H02M7/48 , H02M7/483 , H02M7/5387
Abstract: 本发明利用混合频率脉宽调制区分出的高频模块和低频模块，以及单极性调制拆分出的高频支路和工频支路提出了一种级联H桥多电平变换器混合拓扑结构及控制方法，首先对工频支路采用传输损耗小的Si IGBT，然后对高频支路提供了两种开关损耗小的方案，包括采用SiC MOSFET并联和采用SiC MOSFET与Si IGBT并联，最后将Si IGBT作为低频模块的开关器件并对开关函数进行半工频周期定时轮换。本发明提供的混合拓扑结构及控制方法解决了现有技术中级联H桥多电平变换器功率损耗大且分布不均和中间直流电压不均的问题。
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公开(公告)号：CN110994674B
公开(公告)日：2021-03-23
申请号：CN201911181756.X
申请日：2019-11-27
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于光伏电源支撑的电力电子变压器故障穿越方法，当判断重合闸发生时，断路器ks跳闸后，则分如下情况进行控制：当PPV(0)≥Pload(0)时，高压侧电压将逐渐抬升，低压侧电压仍能维持稳定，开关k1、k2、k3保持闭合状态，因此光伏电源响应后，需要通过负载消耗高压侧电容多余的能量；当PPV(0)
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