刘学超，黄建立，叶春显

（1.科锐香港有限公司功率与射频器件事业部，香港；2.深圳市鹏源电子有限公司半导体事业部，深圳518031）

基于新型1 200 V碳化硅（SiC）MOSFET的三相双向逆变器的研究

刘学超1，黄建立1，叶春显2

（1.科锐香港有限公司功率与射频器件事业部，香港；2.深圳市鹏源电子有限公司半导体事业部，深圳518031）

研究了基于新一代宽禁带1 200 V碳化硅（SiC）MOSFET三相双向逆变器，由于SiC MOSFET的高耐压、低损耗、高开关频率特性，逆变电路的拓扑结构得到简化，并提高了功率密度和可靠性。同时，利用碳化硅MOSFET的双向第三象限导通特性，与硅基IGBT相比省略了开关器件的反并联二极管。20 kVA实验样机验证了在该中大功率三相双向逆变器中SiC MOSFET相比硅基IGBT方案的优势。

碳化硅；宽禁带；双向逆变器；反并联二极管；第3象限

引言

随着新能源的发展，电池储能的应用变得越来越广泛。对储能系统来说，一方面外部交流电网需要通过变换器对储能电池适时地进行充电；另一方面，在需要的时候储能系统也可以对外部交流电网或者其他负载通过变换器释放交流电能。此变换器称为双向逆变式变换器。双向逆变式变换器可以从直流变换成交流（DC to AC）放电电源，同时也可以通过交流电源对直流储能系统（AC to DC）充电电源。该变换器的一种典型应用是电动汽车充电系统，它能实现车辆V（vehicle）对车辆、车辆对电网G （power grid）之间的电力能量的互连传递。这种双向逆变式变换器可以极大地利用电能效率，实现电动汽车与电网 （V2G和G2V）在能源方面的互联互通。……