SiC MOSFET具有低导通电阻、低开关损耗、高开关频率以及优异的反向恢复特性。器件过快的开关速度,会导致严重的开关过冲、振荡和串扰。此外其短路承受能力弱,需要保护电路具备更快的响应速度,但较高的开关变化率,又使得保护电路的快速...SiC MOSFET具有低导通电阻、低开关损耗、高开关频率以及优异的反向恢复特性。器件过快的开关速度,会导致严重的开关过冲、振荡和串扰。此外其短路承受能力弱,需要保护电路具备更快的响应速度,但较高的开关变化率,又使得保护电路的快速响应与抗噪声能力难以兼顾。为确保其安全可靠工作,该文提出基于多段式电平调控的驱动与保护方法。驱动方法解决开关过程多个目标的协同优化问题,在获得较快的开关速度和低损耗的同时,有效地抑制过冲和振荡;保护方法提出了增加补偿回路的导通压降检测电路,降低了温度和负载变化对检测精度的影响,同时提出了两段式降低栅压的关断方法,增大故障检测盲区时间以降低干扰噪声影响,并采用软关断技术,抑制关断过电压。展开更多
与硅金属氧化物半导体场效应管(silicon metal oxide semiconductor field effect transistor,SiMOSFET)相比,碳化硅(silicon carbide,SiC) MOSFET具有更高的击穿电压,更低的导通电阻,更快的开关速度和更高的工作温度,正被广泛应用于光...与硅金属氧化物半导体场效应管(silicon metal oxide semiconductor field effect transistor,SiMOSFET)相比,碳化硅(silicon carbide,SiC) MOSFET具有更高的击穿电压,更低的导通电阻,更快的开关速度和更高的工作温度,正被广泛应用于光伏逆变器、电动汽车和风力发电等领域,但是SiC MOSFET的高开关速度会导致器件开关过程中发生电流、电压过冲和振荡,不仅会增加器件的开关损耗,甚至会导致器件损坏。文中首先对SiC MOSFET的开关过程进行详细分析,得出器件开关过程中电流、电压过冲和振荡的产生机理,然后根据影响电流、电压过冲和振荡的关键因数,设计一款有源驱动电路。该电路能够在器件开关的特定阶段内同时增加驱动电阻阻值和减小栅极电流,从而抑制器件开关过程中的电流、电压过冲和振荡。实验结果表明,与传统驱动电路相比,所设计的有源驱动电路能够在不同驱动电阻、负载电流和SiC MOSFET条件下,均有效抑制器件的电流、电压过冲和振荡。展开更多
