一種基于SiC器件的電機驅動逆變器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電機驅動逆變器，特別是涉及一種基于SiC器件的電機驅動三相逆變器，屬于電機驅動逆變器技術領域。
【背景技術】
[0002]現有的逆變器為單項橋或者三相橋的逆變器，但是現在的硅器件不適合在高溫環境下工作，而且隨著結溫的升高，其導通電阻會大幅度增大，這就會使得器件的損耗繼續增加，推動了結溫的進一步上升，形成了惡性循環。在這樣的環境下工作，為了防止器件因結溫過高燒毀，要加大功率風扇甚至是水冷卻系統，使得整臺逆變器的體積增大，甚至冷卻系統占到了整個體積的一半，這就使得逆變器不能滿足對體積有嚴格要求的場合。
[0003]在當今的電力系統中，整流器與逆變器起著極為重要的作用，而在整流器與逆變器內部，基于Si的絕緣柵雙極晶體管是目前普遍采用的元件，與Si相比，SiC的擊穿電場更高是Si的十倍，SiC的耐熱性能也更強，耐熱溫度超過600 °C，基于SiC的結型場效管JFET和MOS場效晶體管MOSFET通態電阻值較小，即使在300°C左右的高溫下也可實現高速開關，可見，如果能將SiC應用在逆變器上可以實現逆變器的小型輕量和高效化，還可以降低逆變器的成本。
[0004]SiC作為一種具有廣闊發展潛力的寬禁帶新型半導體材料，具有大禁帶寬度、高擊穿電場、高飽和電子漂移速率、高熱導率和高鍵合能等優異的物理特性，SiC電力電子器件在減小通態損耗和開關損耗、提高系統效率的同時也使器件在高溫、高功率、高壓、高頻、高濕度以及抗輻射等等惡劣環境中的應用更為可靠，這也是傳統的Si基器件無法實現的，高壓碳化硅(SiC)器件能夠承受高于600V或更高的電壓。
[0005]針對以上問題，基于SiC器件的電機驅動逆變器日益受到各個國家的重視。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的主要目的是為了解決目前現有技術中電機驅動逆變器存在的上述問題，提供一種基于SiC器件的電機驅動三相逆變器。
[0007]本實用新型的目的可以通過采用如下技術方案達到:
[0008]—種基于SiC器件的電機驅動逆變器，包括多個場效應管及多個續流二極管，所述場效應管與所述續流二極管之間連接有一電機，所述場效應管與所述續流二極管之間還與一交流電源U連接，多個所述場效應管均為碳化硅SiC金屬-氧化層-半導體-場效晶體管，多個所述續流二極管均為SiC續流二極管，所述續流二極管與所述場效應管之間均通過光耦合器連接，并構成驅動電路，場效應管包括第一場效應管Ql、第二場效應管Q2、第三場效應管Q3、第四場效應管Q4、第五場效應管Q5、第六場效應管Q6，續流二極管包括第一續流二極管Dl、第二續流二極管D2、第三續流二極管D3、第四續流二極管D4、第五續流二極管D5、第六續流二極管D6。
[0009]進一步的，所述第一場效應管Ql的漏極與第一續流二極管Dl的陰極相連接，第一場效應管Ql的源極與第一續流二極管Dl的陽極連接，第二場效應管Q2的漏極與第二續流二極管D2的陰極連接，第二場效應管Q2的源極與第二續流二極管D2的陽極相連接，第三場效應管Q3的漏極與第三續流二極管D3的陰極相連接，第三場效應管Q3的源極與第三續流二極管D3的陽極連接，第四場效應管Q4的漏極與第四續流二極管D4的陰極連接，第四場效應管Q4的源極與第四續流二極管D4的陽極相連接，第三場效應管Q5的漏極與第三續流二極管D5的陰極相連接，第三場效應管Q5的源極與第三續流二極管D5的陽極連接，第四場效應管Q6的漏極與第四續流二極管D6的陰極連接，第四場效應管Q6的源極與第四續流二極管D6的陽極相連接。
[0010]進一步的，所述電機為無刷直流電機，具有三相星形連接的定子繞組LU、定子繞組LV、定子繞組LW，所述定子繞組LU、所述定子繞組LV、所述定子繞組LW的各自的一端連接到串聯連接的所述場效應管的各連接點。
[0011]進一步的，所述無刷直流電機采用三相120度通電方式，依次以電角每60度，從定子繞組LU至定子繞組LV、從定子繞組LU至定子繞組LW、從定子繞組LV至定子繞組LW、從定子繞組LV至定子繞組LU、從定子繞組LW至定子繞組LU、從定子繞組LW至定子繞組LV將電機電流換向。
[0012]進一步的，所述定子繞組LU的一端與所述第一場效應管Ql的源極及所述第三場效應管Q2的漏極連接，所述定子繞組LU的另一端與所述定子繞組LV連接。
[0013]進一步的，所述定子繞組LV的另一端與所述第一場效應管Q3的源極及所述第三場效應管Q4的漏極連接，所述定子繞組LV的一端與所述定子繞組LW連接，所述定子繞組LW的另一端與所述第一場效應管Q5的源極及所述第三場效應管Q6的漏極連接。
[0014]進一步的，所述交流電源U與一整流電路連接，所述整流電路由第七續流二極管D7、第八續流二極管D8、第九續流二極管D9、第十續流二極管DlO構成，所述第七續流二極管D7、所述第八續流二極管D8、所述第九續流二極管D9、所述第十續流二極管DlO均為SiC續流二極管。
[0015]進一步的，所述整流電路通過一電容器將所述交流電源U平滑為直流電源，為多個所述場效應管及多個所述續流二極管供電。
[0016]本實用新型的有益技術效果:本實用新型設計的一種基于SiC器件的電機驅動逆變器，解決了現有技術的逆變器無法在高溫、高頻率和高壓下工作的條件，利用SiC材料的耐高溫特性使得逆變器可以在高溫下不需要冷卻，SiC器件的快速開通和關斷特性，逆變器可以高頻工作，以及SiC的寬的禁帶，SiC的器件可以在高壓下工作。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型基于SiC器件的電機驅動逆變器電路圖。
【具體實施方式】
[0018]為使本領域技術人員更加清楚和明確本實用新型的技術方案，下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述，但本實用新型的實施方式不限于此。
[0019]如圖1所示，一種基于SiC器件的電機驅動逆變器，包括多個場效應管及多個續流二極管，所述場效應管與所述續流二極管之間連接有一電機，所述場效應管與所述續流二極管之間還與一交流電源U連接，多個所述場效應管均為碳化硅SiC金屬-氧化層-半導體-場效晶體管，多個所述續流二極管均為SiC續流二極管，所述續流二極管與所述場效應管之間均通過光耦合器連接，并構成驅動電路，場效應管包括第一場效應管Q1、第二場效應管Q2、第三場效應管Q3、第四場效應管Q4、第五場效應管Q5、第六場效應管Q6，續流二極管包括第一續流二極管Dl、第二續流二極管D2、第三續流二極管D3、第四續流二極管D4、第五續流二極管D5、第六續流二極管D6，所述第一場效應管Ql的漏極與第一續流二極管Dl的陰極相連接，第一場效應管Ql的源極與第一續流二極管Dl的陽極連接，第二場效應管Q2的漏極與第二續流二極管D2的陰極連接，第二場效應管Q2的源極與第二續流二極管D2的陽極相連接，第三場效應管Q3的漏極與第三續流二極管D3的陰極相連接，第三場效應管Q3的源極與第三續流二極管D3的陽極連接，第四場效應管Q4的漏極與第四續流二極