碳化硅mosfet的特性及应用研究

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1、分类号：密级：ＵＤＣ：：＿＿单位代码＿＿＿签傲３：接义ｆ硕壬学位论文论文题目：碳化珪ＭＯＳＦＥＴ的特性及应用研究鑛学号１４２０１９０２７８：作者：至ｉ专业名称；由气下稳（专＃部）２０１６年４月２５日独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加科标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研巧成果，也不包含为获得安撒工业大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做

2、的任何贡献均己在论文中做了明确的说明并表示了谢意。■／—曰斯－签名至：山化６和１关于论文使用授权的说明本人完全了解安徽工业大学有关保留、使用学位论文的规定，目Ｐ；学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可Ｗ公布论文的全部或部分内容，可レッ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，保密的论文在解密后应遵循此规定。签名导师签名日期；＿叫安徽工业大学硕士学位论文论文题目：碳化硅MOSFET的特性及应用研究ResearchonSiCMOSFETCharacteristicsandApplication作者：王伟学院

3、:电气与信息工程学院指导教师：周郁明单位:电气与信息工程学院协助指导教师：单位:单位:论文提交日期：2016年4月25日学位授予单位：安徽工业大学安徽马鞍山243002摘要摘要与硅、砷化镓相比，碳化硅作为第三代半导体材料主要成员之一，具有宽禁带、高热导率、高电子饱和漂移速率等特性。以SiCMOSFET为例，开关频率高、耐高温和低导通电阻等特性使得SiCMOSFET深受高电压大功率开关设备的青睐。本文对SiCMOSFET的静态特性及开关特性进行分析，通过分析来选取论文研究所需要的SiCMOSFET型号。到目前为止，国内SiCMOSFET方面还处于研究初阶段

4、，并没有非常成熟的驱动电路。本文围绕所选型号的SiCMOSFET进行驱动电路设计，以期望使SiCMOSFET得到理想的驱动波形使其导通关断；同时，本文以升压斩波拓扑电路为基础，设计两路BOOST并联电路，一路为碳化硅功率器件，另一路为硅基功率器件，在一定的测试环境下进行开关实验及结温实验。实验结果不仅验证了驱动电路设计的可行性，还通过实验数据对比证明SiCMOSFET在开关频率、导通关断及结温方面较SiMOSFET具有优越性。以往的多个MOSFET串并联都是利用DSP或者其他外接设备输出多路PWM波实现单对单驱动功率器件的导通关断。但是这种情况下，回路的

5、不对称性会造成驱动信号到达栅极的时间不一致而致使MOSFET导通关断时时间不一致。通过分析一些已经发表的关于MOSFET串并联的研究，在他们研究的基础上提出一种易于驱动串联拓扑，该拓扑可以实现多个MOSFET的串联仅需单个外部驱动，这样就可以解决在串联中由于驱动信号到达栅极时间不一致而导致的导通关断时间不同步，并将其应用到升压斩波电路中。关键词：碳化硅；驱动电路；升压斩波电路；结温；串并联IAbstractAbstractSiliconcarbide,asamainmemberofthethirdgenerationofsemiconductormate

6、rial,hascharacteristicssuchaswidebandgap,highthermalconductivity,highsaturatedelectrondriftvelocity,comparingtosiliconandgalliumarsenide.TakingSiCMOSFETasanexample,becauseofitshighswitchingfrequency,hightemperature,lowon-resistanceandotherproperties,itbecomesaverypopularcomponent

7、ofhigh-voltagehigh-powerswitchingdevices.ThispaperchoosestheproperSiCMOSFETmodelbyleveragingstaticcharacteristicsandswitchingcharacteristicsofSiCMOSFET.NowadaysdomesticresearchesonSiCMOSFETisstillinanearlystageandthereisnomaturedrivecircuit.Thispaperfocusesondesigningthedrivecirc

8、uitbasedontheselectedSiCMOSFETmodel,soth