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基于碳化硅MOSFET半桥驱动及保护电路设计 被引量：1
1
作者 郑高铭 孙峰 +3 位作者 李欢 胡雅婷 刘京 刘羽捷 《电子技术应用》 2025年第3期90-97,共8页
针对碳化硅MOSFET驱动电路设计难度较大、门极易受串扰、保护功能不齐全以及全国产化的问题,基于国产芯片设计了一款碳化硅MOSFET半桥驱动及保护电路。重点分析总结了碳化硅MOSFET有源米勒钳位保护、退饱和保护以及桥臂互锁保护原理与... 针对碳化硅MOSFET驱动电路设计难度较大、门极易受串扰、保护功能不齐全以及全国产化的问题,基于国产芯片设计了一款碳化硅MOSFET半桥驱动及保护电路。重点分析总结了碳化硅MOSFET有源米勒钳位保护、退饱和保护以及桥臂互锁保护原理与模型。在隔离原边信号与副边信号的同时,采用18 V/-3.3 V的高低电平,实现对上、下桥臂碳化硅MOSFET的控制,同时集成了欠压锁定、退饱和保护、桥臂互锁、有源米勒钳位保护的功能。与国际先进水平Wolf Speed的碳化硅MOSFET驱动板CGD1200HB2P-BM2进行了参数对比和功能测试。实验结果表明,该电路开关参数与CGD1200HB2P-BM2驱动板相近,满足碳化硅MOSFET驱动需求,并能可靠触发保护功能。电路已实际应用于碳化硅MOSFET的驱动中。 展开更多
关键词 碳化硅mosfet 驱动电路 有源米勒钳位 退饱和保护
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半桥结构中SiC MOSFET串扰抑制驱动电路研究
2
作者 孙晖 黄巧亮 马亦文 《计算机与数字工程》 2025年第7期2029-2033,2050,共6页
SiC MOSFET依靠开关速度快、导通电阻小、损耗低等优势,逐渐在高频高压场合中替代传统Si功率器件。伴随着开关速度的提高,SiC MOSFET在桥式拓扑中引发的开关串扰问题也更为严重。论文针对半桥电路中因SiC MOSFET高速开关动作产生的串扰... SiC MOSFET依靠开关速度快、导通电阻小、损耗低等优势,逐渐在高频高压场合中替代传统Si功率器件。伴随着开关速度的提高,SiC MOSFET在桥式拓扑中引发的开关串扰问题也更为严重。论文针对半桥电路中因SiC MOSFET高速开关动作产生的串扰电压,建立了数学模型并分析了串扰电压的影响因素。提出一种由辅助三极管与无源器件组成的新型串扰抑制驱动电路,减少了传统串扰抑制方式增加驱动电路控制复杂性的弊端并且成本低廉较易实现。通过仿真与实验验证了所提串扰抑制驱动电路的有效性。 展开更多
关键词 SiC mosfet 半桥电路 串扰 驱动电路
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碳化硅MOSFET有源门极驱动的电压电流过冲快速检测电路设计
3
作者 王俊波 张殷 +3 位作者 唐琪 王正磊 陈钰凯 刘平 《固体电子学研究与进展》 2025年第2期16-22,共7页
碳化硅金属氧化物半导体场效晶体管(Silicon carbide metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,SiC MOSFET)因其高工作频率和耐高温等优势得到广泛应用。然而,SiC MOSFET驱动电路存在的开关高电气应力、电压电流超调和开关... 碳化硅金属氧化物半导体场效晶体管(Silicon carbide metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,SiC MOSFET)因其高工作频率和耐高温等优势得到广泛应用。然而,SiC MOSFET驱动电路存在的开关高电气应力、电压电流超调和开关振荡等问题降低了变流器的可靠性。为了提高系统的可靠性,本文提出了一种碳化硅MOSFET有源门极驱动的电压电流过冲快速检测电路。首先,分析SiC MOSFET的开通和关断过程,对漏极电流上升阶段和下降阶段的电压和电流状态设计过冲快速检测电路;然后,为了抑制电压和电流尖峰,设计控制电路动态调节栅极电流;最后,根据原理图确定器件选型方案并搭建测试平台,分析所选器件的工作性能以及自身硬件延时情况。实验结果表明,本文所提设计方案能够快速检测电压和电流过冲状态,并有效抑制电压和电流尖峰。 展开更多
关键词 碳化硅mosfet 快速检测 有源驱动 硬件延时
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寄生参数对SiCMOSFET开关特性的影响分析及建模 被引量：1
4
作者 于泓 刘宜罡 +2 位作者 李颖 乔金鑫 简方恒 《空天防御》 2025年第2期103-111,共9页
为了探究功率驱动电路中寄生参数对SiCMOSFET高速开关特性的影响,对SiCMOSFET的材料特性及其开关瞬态行为中的动态特性进行系统研究。重点分析各种寄生元件参数对其开关过程的影响,建立SiC MOSFET在导通和关断过程的理论模型,开发双脉... 为了探究功率驱动电路中寄生参数对SiCMOSFET高速开关特性的影响,对SiCMOSFET的材料特性及其开关瞬态行为中的动态特性进行系统研究。重点分析各种寄生元件参数对其开关过程的影响,建立SiC MOSFET在导通和关断过程的理论模型,开发双脉冲仿真平台;构建与实物参数一致的虚拟仿真环境,通过仿真和试验两种方法获取SiCMOSFET在不同栅源极电容和栅极电阻下的测试曲线。将仿真结果和试验结果进行对比,验证了栅源极电容和栅极电阻对SiC MOSFET开关瞬态行为的影响,同时也检验了本文仿真模型的准确性和精度。 展开更多
关键词 功率驱动电路 电力电子 碳化硅(SiCmosfet) 寄生参数 双脉冲试验
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改善SiC MOSFET开关性能的变电压有源驱动电路研究 被引量：4
5
作者 李先允 卢乙 +3 位作者 倪喜军 王书征 张宇 唐昕杰 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期362-368,共7页
碳化硅(silicon carbide,SiC)金属氧化物半导体场效应管(metal oxide semiconductor field effect transistor,MOSFET)开关过程中存在电流、电压过冲和振荡问题,这会产生额外的损耗,甚至造成器件损坏。文章提出一种用于SiC MOSFET的变... 碳化硅(silicon carbide,SiC)金属氧化物半导体场效应管(metal oxide semiconductor field effect transistor,MOSFET)开关过程中存在电流、电压过冲和振荡问题,这会产生额外的损耗,甚至造成器件损坏。文章提出一种用于SiC MOSFET的变电压有源驱动电路,能在开通电流上升和关断电流下降阶段改变器件驱动电压,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,所提出的变电压有源驱动电路,能有效抑制器件开关过程中的电流、电压过冲和振荡,最后将其应用于光伏变压器中,验证其实用性。 展开更多
关键词 碳化硅金属氧化物半导体场效应管(SiC mosfet) 有源驱动 过冲 振荡 光伏变压器
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一种用于无刷直流电机控制系统的MOSFET栅极驱动电路 被引量：12
6
作者 段德山 徐申 孙伟锋 《电子器件》 CAS 2008年第2期533-536,共4页
介绍了一种用于无刷直流电动机控制系统的MOSFET栅极驱动电路,该电路完全利用分立元件,具有结构简单、安全可靠和实用性强等特点,该电路采用自举法驱动高压侧开关MOSFET,设置了死区时间以避免桥臂导通,并利用缓冲电阻减小振荡,通过设置... 介绍了一种用于无刷直流电动机控制系统的MOSFET栅极驱动电路,该电路完全利用分立元件,具有结构简单、安全可靠和实用性强等特点,该电路采用自举法驱动高压侧开关MOSFET,设置了死区时间以避免桥臂导通,并利用缓冲电阻减小振荡,通过设置合适的门极驱动电压减少了损耗,使电路效率得到了提高。 展开更多
关键词 无刷直流电动机 功率mosfet 自举 驱动电路 死区时间
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功率MOSFET驱动保护电路设计与应用 被引量：64
7
作者 田颖 陈培红 +1 位作者 聂圣芳 卢青春 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2005年第1期73-74,80,共3页
分析了对功率MOSFET器件的设计要求;设计了基于EXB841驱动模块的功率MOSFET驱动保护电路。该电路具有结构简单,实用性强,响应速度快等特点。在电涡流测功机励磁线圈驱动电路中的实际应用证明,该电路驱动能力及保护功能效果良好。
关键词 模块 驱动电路/功率金属氧化物场效应晶体管 保护电路
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功率MOSFET高速驱动电路的研究 被引量：24
8
作者 鲁莉容 李晓帆 蒋平 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2001年第6期45-47,共3页
基于特定情况下对驱动电路特殊的要求 ,介绍了一种输出电流大、带负载能力强的MOSFET高速驱动电路。对电路的工作特性进行了详细的讨论 ,并给出了不同频率下该电路的实验结果。
关键词 驱动电路 功率场效应晶体管 mosfet 等效电路
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基于动态电源的MOSFET驱动优化 被引量：22
9
作者 张云 徐衍亮 李豹 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第12期269-275,共7页
合理的栅极驱动方式是功率MOSFET稳定可靠工作的前提。理想的栅极驱动电路应满足di/dt和du/dt小、开关速度快且开关损耗低等要求,但这些要求彼此之间存在冲突:驱动功率过小,将使其开关过程缓慢,增加开关损耗;驱动功率过大,将导致di/dt和... 合理的栅极驱动方式是功率MOSFET稳定可靠工作的前提。理想的栅极驱动电路应满足di/dt和du/dt小、开关速度快且开关损耗低等要求,但这些要求彼此之间存在冲突:驱动功率过小,将使其开关过程缓慢,增加开关损耗;驱动功率过大,将导致di/dt和du/dt过大,以至于产生严重的电磁干扰,影响系统的稳定运行。本文详细分析了MOSFET的导通过程,提出了基于动态电源的优化驱动方式。在专用驱动芯片的基础上,设计了辅助驱动系统,并做了详细地分析计算,实现了双电源驱动和驱动电阻的动态调节。最后将该驱动方式应用于开关磁阻电机控制系统中,验证了其合理性和正确性。 展开更多
关键词 mosfet驱动优化 动态电源
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MOSFET谐振门极驱动电路研究综述 被引量：6
10
作者 赵清林 郭娟伟 +2 位作者 袁精 陈磊 崔少威 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2018年第10期66-73,107,共9页
谐振门极驱动电路能够减小高频下MOSFET的驱动损耗。首先介绍了传统电压源驱动及其存在的诸多问题,引出谐振驱动技术。综述了目前现有的谐振门极驱动电路的拓扑结构,并分为电流源型、谐振型和耦合电感型三大类。对于电流源型和谐振型,... 谐振门极驱动电路能够减小高频下MOSFET的驱动损耗。首先介绍了传统电压源驱动及其存在的诸多问题,引出谐振驱动技术。综述了目前现有的谐振门极驱动电路的拓扑结构,并分为电流源型、谐振型和耦合电感型三大类。对于电流源型和谐振型,分别介绍较早提出的拓扑结构及其优缺点,并与后期发展的各种拓扑作对比分析。耦合电感型是在电流源型或谐振型中加入耦合电感来传递能量,这也增加了拓扑的复杂度。考虑谐振门极驱动电路的复杂程度,将拓扑元器件集成到一个芯片中以达到优化。 展开更多
关键词 高频变换器 mosfet 栅极驱动 驱动损耗 谐振门极驱动
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MOSFET的驱动保护电路的设计与应用 被引量：18
11
作者 郭毅军 苏小维 +1 位作者 李章勇 陈丽 《电子设计工程》 2012年第3期169-171,174,共4页
率场效应晶体管由于具有诸多优点而得到广泛的应用;但它承受短时过载的能力较弱,使其应用受到一定的限制。分析了MOSFET器件驱动与保护电路的设计要求;计算了MOSFET驱动器的功耗及MOSFET驱动器与MOS-FET的匹配;设计了基于IR2130驱动模块... 率场效应晶体管由于具有诸多优点而得到广泛的应用;但它承受短时过载的能力较弱,使其应用受到一定的限制。分析了MOSFET器件驱动与保护电路的设计要求;计算了MOSFET驱动器的功耗及MOSFET驱动器与MOS-FET的匹配;设计了基于IR2130驱动模块的MOSFET驱动保护电路。该电路具有结构简单,实用性强,响应速度快等特点。在驱动无刷直流电机的应用中证明,该电路驱动能力及保护功能效果良好。 展开更多
关键词 功率场效应晶体管 功耗和匹配 驱动电路 保护电路
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基于开关瞬态反馈的SiC MOSFET有源驱动电路 被引量：8
12
作者 刘平 陈梓健 +2 位作者 苗轶如 杨江涛 李伟 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第17期4446-4457,共12页
受内部寄生参数与结电容的影响,碳化硅(SiC)功率器件在高速开关过程中存在极大的电流电压过冲与高频开关振荡,严重影响了SiC基变换器的运行可靠性。因此,该文首先对SiC MOSFET开关特性进行深入分析,揭示栅极电流与电流电压过冲的数学关... 受内部寄生参数与结电容的影响,碳化硅(SiC)功率器件在高速开关过程中存在极大的电流电压过冲与高频开关振荡,严重影响了SiC基变换器的运行可靠性。因此,该文首先对SiC MOSFET开关特性进行深入分析,揭示栅极电流与电流电压过冲的数学关系;然后提出一种变栅极电流的新型有源驱动电路;通过对SiC MOSFET开关瞬态的漏极电流变化率dI_(d)/dt、漏-源极电压变换率dV_(ds)/dt以及栅极电压V_(gs)的直接检测与反馈,在开关过程的电流和电压上升阶段对栅极电流进行主动调节,抑制电流电压过冲与振荡;最后在多个工况下对本文所提方案进行实验验证。结果表明,与常规驱动方案相比,该文方法减小了30%~50%的电流电压过冲,有效抑制振荡与电磁干扰,提高了SiC MOSFET变换器的运行可靠性。 展开更多
关键词 碳化硅mosfet 有源驱动 栅极电流 电流过冲 电压过冲
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简单实用的功率MOSFET驱动电路 被引量：6
13
作者 梁晖 金新民 郝荣泰 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 1998年第4期90-92,共3页
设计了采用脉冲变压器隔离的功率MOSFET无源驱动电路 ,可工作在任意占空比下 ,具有实用性强、电路结构简单、响应速度快、输出阻抗小等优点。介绍了该驱动电路在零电流开关电路中的简化应用 。
关键词 驱动电路 功率mosfet 零电流开关 mosfet
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基于功率MOSFET的高速高压脉冲产生器 被引量：1
14
作者 杜继业 宋岩 +2 位作者 郭明安 宋顾周 马继明 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第7期842-845,共4页
通过研究功率MOSFET器件的开关特性和脉冲产生技术,设计了互补推挽和集成芯片两种MOSFET栅驱动脉冲电路,其较好的驱动能力,极大的提升了MOSFET的开关速度,分别实现了上升(下降)时间小于5 ns和2.5 ns、输出幅度300~500 V、脉冲宽度5 ns^0... 通过研究功率MOSFET器件的开关特性和脉冲产生技术,设计了互补推挽和集成芯片两种MOSFET栅驱动脉冲电路,其较好的驱动能力,极大的提升了MOSFET的开关速度,分别实现了上升(下降)时间小于5 ns和2.5 ns、输出幅度300~500 V、脉冲宽度5 ns^0.2ms可调的高速、高压的脉冲产生与放大。据此研制成功的脉冲产生器具有稳定性好、带负载能力强、输出脉宽调节范围大、体积小等特点。该脉冲产生器已成功应用于像增强器高速摄影的电子快门装置,并在其他需要高速、高压脉冲领域有一定应用前景。 展开更多
关键词 高压脉冲 mosfet 脉冲产生器 驱动电路
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一种基于IR2113的隔离型MOSFET驱动电路设计 被引量：8
15
作者 陈建萍 张文 魏仲华 《赣南师范学院学报》 2011年第3期57-59,共3页
以MOSFET作为主要功率开关管,应用于200 V输入的全桥逆变电路中,分析了电路的工作特点及MOSFET驱动电路的设计要求,以及针对开通关断过程所需的电气特性,设计了一种采用光耦隔离、IR2113控制的MOSFET高速驱动电路.实验结果证明了设计的... 以MOSFET作为主要功率开关管,应用于200 V输入的全桥逆变电路中,分析了电路的工作特点及MOSFET驱动电路的设计要求,以及针对开通关断过程所需的电气特性,设计了一种采用光耦隔离、IR2113控制的MOSFET高速驱动电路.实验结果证明了设计的可行性,测试数据和波形该MOSFET驱动电路具有电气隔离性能优良、驱动能力和抗干扰能力强等特点,目前该电路已成功应用在一台逆变器实验样机中,运行稳定.电路设计对IGBT等其他电压控制型功率开关器件的驱动也有一定的借鉴意义. 展开更多
关键词 mosfet 驱动电路 设计 隔离
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一种新颖的MOSFET驱动电路 被引量：11
16
作者 王志强 王莉 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2005年第1期92-94,共3页
列出了几种常用的功率MOSFET驱动电路,在说明其共同不足的同时,详细分析了电荷泵电路的工作原理,阐明了其在MOSFET驱动电路中的应用。实验结果表明,电荷泵电路非常适合MOSFET的驱动电路。
关键词 驱动电路 功率金属氧化物场效应晶体管 浮地电源 电荷泵电路
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功率MOSFET寄生振荡的研究 被引量：4
17
作者 赵跃华 王凯 《电子设计工程》 2013年第24期118-120,123,共4页
针对MOSFET易产生寄生振荡的问题,在分析振荡与驱动电路各参数之间关系的基础上,通过加入合适的驱动电阻来解决该振荡问题,从而保证MOSFET能在高速应用场合的可靠运行。该方法具有实现简单、成本低廉、安全可靠的特点。经过1000W纯正弦... 针对MOSFET易产生寄生振荡的问题,在分析振荡与驱动电路各参数之间关系的基础上,通过加入合适的驱动电阻来解决该振荡问题,从而保证MOSFET能在高速应用场合的可靠运行。该方法具有实现简单、成本低廉、安全可靠的特点。经过1000W纯正弦波逆变器设计应用,实验波形表明驱动电路的合理性和有效性。 展开更多
关键词 功率mosfet 等效电容 驱动电阻 寄生振荡
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SiC MOSFET特性分析及应用 被引量：1
18
作者 韩芬 张艳肖 石浩 《电子设计工程》 2022年第18期137-141,共5页
碳化硅MOSFET因其材料的特殊性,适合高压、高频和高功率密度场合。该文设计一种碳化硅MOSFET的驱动电路,通过软件PSpice对碳化硅MOSFET以及碳化硅肖特基二极管的开关特性进行仿真研究,并设计RC缓冲电路解决开关的尖峰震荡问题。搭建硬... 碳化硅MOSFET因其材料的特殊性,适合高压、高频和高功率密度场合。该文设计一种碳化硅MOSFET的驱动电路,通过软件PSpice对碳化硅MOSFET以及碳化硅肖特基二极管的开关特性进行仿真研究,并设计RC缓冲电路解决开关的尖峰震荡问题。搭建硬件实验电路,在Buck电路中针对碳化硅MOSFET和Si IGBT在不同负载和占空比下进行电路效率分析。实验结果表明碳化硅MOSFET开关速度快、开关损耗小以及驱动电阻小。碳化硅肖特基二极管无反向恢复特性,适合高频下工作。RC缓冲电路能有效抑制开关产生的尖峰和震荡,在Buck电路中碳化硅MOSFET比Si IGBT在不同负载和占空比下效率要高。 展开更多
关键词 SiC mosfet 驱动电路 RC缓冲电路 开关特性
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新型双功率MOSFET管谐振驱动电路 被引量：17
19
作者 郭晓君 林维明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第33期44-51,共8页
提出一种新型双功率MOSFET管互补谐振驱动电路,对电路的工作原理、性能特性和关键电路参数设计进行分析,并建立仿真和样机实验。该驱动电路由1个变压器和6个半导体器件组成,类似反激变换器的电路结构,并且以谐振方式工作。理论分析表明... 提出一种新型双功率MOSFET管互补谐振驱动电路,对电路的工作原理、性能特性和关键电路参数设计进行分析,并建立仿真和样机实验。该驱动电路由1个变压器和6个半导体器件组成,类似反激变换器的电路结构,并且以谐振方式工作。理论分析表明,该电路具有拓扑结构和控制简单、驱动损耗低、驱动速度快、驱动电路中的开关管实现了部分软开关等优点。仿真和实验结果验证了理论分析。 展开更多
关键词 双功率mosfet管 高频 栅极驱动电路 谐振 驱动损耗
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基于功率MOSFET模块驱动电路的研究与实现 被引量：2
20
作者 杨碧石 《微特电机》 北大核心 2009年第9期7-9,15,共4页
功率MOSFET已广泛应用于开关电源、电机调速、不间断电源、超声波发生器以及高频感应加热电源等诸多领域。与GTR相比较,它具有开关速度高、安全工作区较宽、驱动功率小等优点,而限制其应用的一个重要因素是开关容量。文章讨论一种具有... 功率MOSFET已广泛应用于开关电源、电机调速、不间断电源、超声波发生器以及高频感应加热电源等诸多领域。与GTR相比较,它具有开关速度高、安全工作区较宽、驱动功率小等优点,而限制其应用的一个重要因素是开关容量。文章讨论一种具有保护功能的功率MOSFET模块驱动电路,并讨论了其参数估算方法,该电路可工作在数百千赫兹频率下,常用于高频感应加热电源中。 展开更多
关键词 功率mosfet模块 驱动电路 保护电路
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