大功率SiC MOSFET驱动电路设计.pdf

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1、第52卷第l1期电测与仪表V01．52N0．112015年6月lO日ElectricalMeasurement&InstrumentationJun．10。2015大功率SiCMOSFET驱动电路设计彭咏龙，李荣荣，李亚斌(华北电力大学电气与电子工程学院，河北保定071003)摘要：在实际工程应用的基础上，针对50kW／1MHz的高频感应加热大功率SiCMOSFET电路要求及SiCMOS．FET开关特性进行开发研究。通过对SiCMOSFET的开通过程特性进行详细研究，得出使其可靠、安全驱动的要求，在现有已经成熟应用

2、的SiMOSFET驱动电路基础上对其进行改进，研究适合工作在兆赫范围内的SiCMOSFET驱动电路。并采用双脉冲实验验证所设计驱动电路的基本特性及确定最佳门极电阻参数。关键词：SiCMOSFET；开关特性；驱动电路；双脉冲实验中图分类号：TM13文献标识码：B文章编号：1001—1390(2015)11—0074—05DesignofhighpowerSiCMOSFETdrivercircuitPengYonglong，LiRongrong，LiYabin(SchoolofElectricalandElectron

3、icEngineering，NorthChinaElectricPowerUniversity，Baoding071003，Hebei，China)Abstract：Onthebasisofprojectapplication，onekindofdrivercircuitforSiCMOSFETwasdiscussedaccordingtotherequirementsof50kW／IMHzhighpowerSiCMOSFETcircuit，andtheswitchingcharacteristicsofSiCMO

4、SFET．ThroughresearchingtheprocessofopeningthecharacteristicsofSiCMOSFETindetail，eolnetomakeitsreliable，safedrivingrequirements，toimproveitinSiMOSFETdrivercircuit—basedapplicationsonexistingmature，researchforthejobinthemegahe~zrangeofSiCMOSFETdrivercircuit．Theb

5、asiccharacteristicsofthedrivercircuitusingdouble-pulseexperimentsverifythebasiccharacteristicsofdesigneddrivercircuitanddeterminetheoptimalparame—tersofthegateresistance．Keywords：SiCMOSFET，switchingcharacteristics，drivercircuit，double—pulseexperiment0引言大，而电压U变

6、为负值时，GS两端的氧化层电容回碳化硅(SiliconCarbride，SiC)是一种具有宽禁增大，这会增加MOSFET开通及关断时所需的电荷带、高击穿电场、高饱和漂移速度和高热导率等优越量，从而影响开关速度。故完全套用SiMOSFET的电学特性的材料¨1]，与其他材料相比其更适合在高驱动方式，来驱动SiCMOSFET是不合理的，而是应温、高功率和高频的特殊条件下工作，故该材料一经对SiCMOSFET驱动电路进行精心设计。诞生就引起了人们的广泛关注。电力电子行业的发本文在对SiCMOSFET的开通过程特性进行详展一

7、直与半导体器件的发展密切相关。在行业对高细分析后，得出使其可靠、安全驱动的要求，在现有频化、大功率化提出更高要求的情况下，大功率高频已经成熟应用的SiMOSFET驱动电路基础上对其进感应加热技术对SiCMOSFET的应用也进人了积极行改进，研究适合工作在兆赫范围内的SiCMOSFET探索阶段。驱动电路。从实际工程应用的角度出发，对大功率由于SiC材料的禁带宽度和击穿场强远高于Si高频感应加热电路的SiCMOSFET进行驱动电路开等材料，故在相同的耐压水平下，SiCMOSFET的寄发设计，并采用双脉冲实验验证所设计驱

8、动电路的生电容远小于SiMOSFET，对驱动电路的寄生参数更基本特性及确定最佳门极电阻参数。加敏感。SiCMOSFET更适合在一2V～+20V的驱1SiCMOSFET导通过程分析动电压下工作，与SiMOSFET的0V一+15V区别较SiCMOSFET的开关过程主要受其动态特性参．—-——74·-．——第52卷第11期电测与仪表VOl，52N0．112015年