SiC MOSFET驅(qū)動(dòng)電路及開關(guān)過程振蕩問題研究.pdf

1、作為第三代功率半導(dǎo)體器件，SiC MOSFET具有耐高溫、耐高壓、開關(guān)速度快、開關(guān)損耗小等優(yōu)勢，關(guān)于SiC MOSFET的研究和應(yīng)用越來越多，用SiC MOSFET代替Si IGBT能夠減小開關(guān)損耗同時(shí)增大開關(guān)頻率，進(jìn)而提高電力電子設(shè)備整個(gè)系統(tǒng)的功率密度。而驅(qū)動(dòng)電路對于開關(guān)器件的應(yīng)用非常關(guān)鍵，由于SiC MOSFET的特性與常用硅基器件有差異，因此有必要對SiC MOSFET的驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行研究，包括其中非常重要的短路保護(hù)功能。另外在快速

2、開關(guān)過程中易出現(xiàn)振蕩問題，這對SiC MOSFET的安全應(yīng)用非常重要，需要進(jìn)行研究和分析。
　　本文針對SiC MOSFET的特性采用分立器件設(shè)計(jì)了驅(qū)動(dòng)電路，具有隔離功能、功率放大功能、短路保護(hù)功能、欠壓保護(hù)功能、加入死區(qū)時(shí)間功能及上下橋臂互鎖功能，驅(qū)動(dòng)電路包含兩路輸出，可用來驅(qū)動(dòng)上下橋臂。通過弱電實(shí)驗(yàn)和雙脈沖實(shí)驗(yàn)測試了驅(qū)動(dòng)電路的各個(gè)功能和驅(qū)動(dòng)性能。
　　去飽和檢測的短路保護(hù)是IGBT短路保護(hù)中最常用且簡單可靠的方法，用于S

3、iC MOSFET短路保護(hù)時(shí)即檢測漏源電壓VDS，與IGBT不同的是SiC MOSFET幾乎不會表現(xiàn)出退飽和現(xiàn)象，并且短路承受能力弱。因此本文對去飽和檢測的短路保護(hù)電路進(jìn)行了詳細(xì)分析，列出了保護(hù)值和盲區(qū)時(shí)間計(jì)算方法，通過分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，參數(shù)設(shè)置方法影響檢測電路的延遲時(shí)間，用于SiC MOSFET短路保護(hù)時(shí)應(yīng)經(jīng)過合理的參數(shù)設(shè)置盡量減小延遲時(shí)間。
　　在SiC MOSFET的開關(guān)過程中出現(xiàn)了三種振蕩現(xiàn)象，影響了器件的測試和應(yīng)用，本文對