基于带有开尔文源极SiC MOSFET的高频BUCK电路振铃抑-电机与控制应用

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基于带有开尔文源极SiC MOSFET的高频BUCK电路振铃抑

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研究背景与问题

本研究旨在解决在新能源汽车车载电源系统、工业电机驱动等场景中广泛应用的BUCK电路振铃问题。在双馈直线电机（DFLM）的应用与实现中，为了实现无接触馈电功能，需要在车载电池包与电机直流母线电容间设计BUCK电路进行电平转换。然而，传统BUCK电路在工作过程中产生的振铃现象会对直流母线电容造成损害，影响电路稳定性和电机驱动效率。

研究方法

针对上述问题，本研究提出了一种基于带有开尔文源极碳化硅（SiC）MOSFET的高频BUCK电路振铃抑制策略。首先，通过理论分析揭示了振铃现象产生的原因，即MOSFET开关过程中的电荷积累和电容充放电效应。然后，设计了基于SiC MOSFET的BUCK电路，利用其优异的高频特性降低开关频率，从而减小电荷积累和电容充放电效应。最后，通过仿真实验验证了所提出策略的有效性，并对电路参数进行了优化。

核心结果

仿真结果表明，采用SiC MOSFET的高频BUCK电路可以有效抑制振铃现象，提高电路的稳定性和电机驱动效率。与传统的硅基MOSFET相比，SiC MOSFET的开关频率可提高约50%，且振铃峰值降低约30%。此外，优化后的电路参数在满足性能要求的同时，降低了电路功耗，提高了整体能效。

结论与意义

本研究成功设计了一种基于SiC MOSFET的高频BUCK电路振铃抑制策略，有效解决了传统BUCK电路振铃问题。该方法在实际应用中具有较高的可靠性和经济效益，为新能源汽车、工业电机驱动等领域的高频电路设计提供了有益的借鉴。同时，本研究对于提高电路稳定性、降低能耗和推动我国新能源技术的发展具有重要的理论和实际意义。

文章来源：《电机与控制应用》网址: http://www.jyyzyzzs.cn/qikandaodu/2025/1029/328.html