ZHCAFY1 November   2025 AMC23C12-Q1 , TMCS1126-Q1 , UCC21750-Q1

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
    1. 1.1 SiC 和 IGBT 间的主要区别
    2. 1.2 系统 SCP 响应时间要求
    3. 1.3 不同 SCP 位置
  5. 2短路机制
  6. 3短路检测方法
    1. 3.1 基于分流器的方法
    2. 3.2 基于去饱和的方法
    3. 3.3 基于霍尔效应传感器的方法
  7. 4测试设置
  8. 5测量结果
    1. 5.1 基于分流器的测量
    2. 5.2 基于去饱和的测量
    3. 5.3 霍尔效应传感器测量
    4. 5.4 性能比较
  9. 6结语
  10. 7参考资料

参考资料

  1. H. Wouters 和 W. Martinez,“Bidirectional onboard chargers for electric vehicles: State-of-the-art and future trends”,《IEEE 电力电子学汇刊》,第 39 卷第 1 期第 693 - 716 页,2024 年 1 月。DOI:10.1109/tpel.2023.3319996。
  2. B. Shi、A. I. Ramones、Y. Liu、H. Wang、Y. Li 等,“A review of silicon carbide MOSFETs in electrified vehicles: Application, challenges, and future development”,《IET Power Electronics》,第 16 卷第 12 期第 2,103 - 2,120 页,2023 年 5 月。DOI:10.1049/pel2。12524.
  3. E. Chemali、M. Preindl、P. Malysz 和 A. Emadi,“Electrochemical and electrostatic energy storage and management systems for electric drive vehicles: State-of-the-art review and future trends”,《IEEE 电力电子新兴与专题选刊》,第 4 卷第 3 期第 1,117 - 1,134 页,2016 年。DOI:10.1109/jestpe.2016.2566583。
  4. J. Serrano,“Imagining the future of the internal combustion engine for ground transport in the current context”,《应用科学》,第 7 卷第 10 期第 1,001 页,2017 年 9 月。DOI:10.3390/app7101001。
  5. S. Dutta 和 J. Bauman,“An overview of 800 V passenger electric vehicle onboard chargers: Challenges, topologies, and control”,《IEEE 接入》,第 12 卷第 105,850 - 105,864 页,2024 年。DOI:10.1109/access.2024.3435463。
  6. M. Zhang、H. Li、Z. Yang、S. Zhao、X. Wang 和 L. Ding,“Analysis of SiC MOSFETs short-circuit behavior in half bridge configuration during shoot through event”,《2023 年 IEEE 能源转换大会暨展览 (ECCE)》,IEEE,2023 年 10 月,第 5,350 - 5,358 页。DOI:10.1109/ecce53617。2023.10362468.
  7. H. Qin、H. Hu、W. Huang、Y. Mo 和 W. Chen,“An improved desaturation short-circuit protection method for SiC power modules”,《Energy Reports》,第 8 卷第 1,383 - 1,390 页,2022 年 4 月。DOI:10.1016/j. egyr.2021.11.274。
  8. M. Zhang、H. Li、Z. Yang、S. Zhao、X. Wang 和 L. Ding,“Short circuit protection of silicon carbide MOSFETs: Challenges, methods, and prospects”,《IEEE 电力电子学汇刊》,第 39 卷第 10 期第 13,081 - 13,095 页,2024 年 10 月。DOI:10.1109/tpel.2024.3430897。
  9. M. Cui、J. Li、Y. Du 和 Z. Zhao,“Behavior of SiC MOSFET under short-circuit during the on-state”,《IOP 会议系列:材料科学与工程》,第 439 卷第 022 026 页,2018 年 11 月。DOI:10.1088/1757-899x/439/2/022026。
  10. J. Lutz 和 T. Basler,“Short-circuit ruggedness of high-voltage IGBTs”,《2012 年第 28 届国际微电子会议》,IEEE,2012 年 5 月,第 243 - 250 页。DOI:10.1109/miel.2012.6222845。
  11. Z. Wang、X. Shi、Y. Xue、L. M. Tolbert、F. Wang 和 B. J. Blalock,“Design and performance evaluation of overcurrent protection schemes for silicon carbide (sic) power mosfets”,《IEEE Transactions on Industrial Electronics》,第 61 卷第 10 期第 5,570 - 5,581 页,2014 年 10 月。DOI:10.1109/tie.2013.2297304。
  12. J.-A. Lee、D. H. Sim 和 B. K. Lee,“Short-circuit protection for SiC MOSFET based on PCB-type rogowski current sensor: Design guidelines, practical solutions, and performance validation”,《IEEE 电力电子学汇刊》,第 39 卷第 3 期第 3,580 - 3,589 页,2024 年 3 月。DOI:10.1109/tpel。2023.3339724.
  13. C. Xiao、L. Zhao、T. Asada、W. Odendaal 和 J. van Wyk,“An overview of integratable current sensor technologies”,《第 38 届工业应用会议 (IAS) 年会会议记录》,2003 年,序列号IAS-03,第 2 卷,IEEE,2003 年,第 1,251 - 1,258 页。DOI:10.1109/ias.2003。1257710.
  14. M. Laumen、C. L¨udecke 和 R. W. De Doncker,“Ultra-fast short-circuit detection for SiC MOSFETs using dc-link voltage monitoring”,《2020 IEEE 第 11 届分布式发电系统 (PEDG) 电力电子国际研讨会》,IEEE,2020 年 9 月,第 547 - 553 页。DOI:10.1109/pedg48541.2020.9244367。
  15. D. Xing、B. Hu、M. Kang、Y. Zhang、S. Nayak 等,“1200-v sic mosfet short-circuit ruggedness evaluation and methods to improve withstand time”,《IEEE 电力电子新兴与专题选刊》,第 10 卷第 5 期第 5,059 - 5,069 页,2022 年 10 月。DOI:10.1109/jestpe.2022.3144995。
  16. B. Kakarla、T. Ziemann、R. Stark、P. Natzke 和 U. Grossner,“Short circuit ruggedness of new generation 1.2 kv sic mosfets”,《2018 IEEE 第六届宽禁带功率器件与应用研讨会 (WiPDA)》,IEEE,2018 年 10 月,第 118 - 124 页。DOI:10.1109/wipda.2018.8569077。
  17. J. Ferreira、W.Cronje 和 W.Relihan,“Integration of high frequency current shunts in power electronic circuits”,《PESC ‘92 Record.23rd Annual IEEE Power Electronics Specialists Conference》,IEEE,1992 年,第 1,284 - 1,290 页。DOI:10.1109/pesc。1992.254728.
  18. M. Crescentini、S. F. Syeda 和 G. P. Gibiino,“Hall-effect current sensors: Principles of operation and Implementation Techniques”,《IEEE 传感器杂志》,第 22 卷第 11 期第 10,137 - 10,151 页,2022 年 6 月。DOI:10.1109/jsen.2021.3119766。
  19. N. Fritz、G. Engelmann、A. Stippich、C. L¨udecke、D. A. Philipps 和 R. W. de Doncker,“Toward an in-depth understanding of the commutation processes in a SiC MOSFET switching cell including parasitic elements”,《IEEE 工业应用汇刊》‌,第 56 卷第 4 期第 4,089 - 4,101 页,2020 年 7 月。DOI:10.1109/tia.2020.2995331。
  20. V. K. Krishnappa、C. Luedecke、J. Riedel 和 J. Fu,“Comparison of Short-Circuit Detection and Protection Methods for Silicon Carbide MOSFETs in EV Applications”,《2025 年 PCIM 会议;电力电子、智能运动、可再生能源与能源管理国际展览暨会议》,德国纽伦堡,2025 年,第 1,085 - 1,092 页,doi:10.30420/566541141。