基于电场耦合原理的SiC MOSFET开关电压感知探头

作     者：白月 康建龙 刘新宇 耿嘉一 石亚飞 辛振 BAI Yue;KANG Jianlong;LIU Xinyu;GENG Jiayi;SHI Yafei;XIN Zhen

作者机构：河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室天津300130 香港城市大学中国香港999077 

基　　金：河北省自然科学基金(杰出青年科学家基金)(E2021202164) 

出 版 物：《电机与控制学报》 (Electric Machines and Control)

年 卷 期：2024年第28卷第7期

页      码：77-87页

摘      要：功率器件作为电能变换的核心,准确测量其开关电压可以优化器件的开关行为,评估器件的开关损耗,为功率转换系统的设计提供重要指导。以SiC MOSFET为代表的宽禁带半导体器件具有高速开关特性,传统商用电压探头难以同时满足低侵扰、强抗扰、高带宽与小体积的测量要求,因此提出了一种基于电场耦合原理的同轴圆柱型电压探头。通过感应电极包围引出端的结构降低侵入电容,应用屏蔽覆铜、过孔阵列与屏蔽铜管的强抗扰结构实现对环境噪声的抑制。利用有限元仿真指导了探头参数选取的方案,验证了屏蔽层对噪声的抑制能力,详细分析了同轴探头有效降低侵入性的机理。所设计的同轴探头带宽为280 MHz,量程为-750 V~+750 V,侵入电容约为0.92 pF。最后通过双脉冲实验证明,同轴探头可以准确测量ns级的开关时间,满足SiC MOSFET开关电压的测量需求。

主 题 词：电场耦合 SiC MOSFET 电压测量 抗扰 侵入电容 

学科分类：080801[080801] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.15938/j.emc.2024.07.008

馆 藏 号：203137846...