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时间:2017-05-20
《适应于SiC BJT的双电源驱动电路的优化设计.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn适应于SiCBJT的双电源驱动电路的优化#设计*秦海鸿,刘清,张英,王丹,付大丰5(南京航空航天大学自动化学院,南京,211106)摘要:SiCBJT新型器件是IGBT器件的有力竞争对手,由于SiCBJT是电流型器件,设计适应于SiCBJT的电流型驱动电路非常重要。双电源驱动电路因其具有高速低损耗的驱动性能成为SiCBJT驱动电路的一种重要驱动。然而该驱动电路在实际应用中存在着反流问题和10振荡问题。本文对双电源驱动电路的工作原理、工作模态、驱动损耗进行了详
2、细的分析阐述,发现驱动电路在晶体管关断时存在反流问题,由于使用电容产生驱动脉冲,驱动电容易于驱动电路的寄生电感产生振荡,为此文中提出通过合理的参数设计来缓解反流现象,详细的给出了参数优化设计方法,并通过LTSPICE仿真和样机实验验证理论分析的正确性。关键词:SiCBJT;双电源驱动;反流现象。15中图分类号:TM92Theoptimizationdesignofdual-sourcedriverforSiCBJTHaihongQin,QingLiu,YingZhang,DanWang,DafengFu(College
3、ofautomation,Nanjinguniversityofaeronauticsandastronautics,211106)20Abstract:SiCBJTisapowerfulcompetitorofIGBTdevices.SincetheSiCBJTisacurrent-controlleddevice,itbecomesatrivialissuetoachievebothalowpowerconsumptionandcompetitiveswitchingperformance.Thedual-sour
4、cebasedriverisaperfectcandidatetoachievetheseobjectives.However,itoftenexitsringingphenomenonandreversingcurrentphenomenon,whichdegradesperformance.Thispapergaveadetailedanalysisoftheoperationprocessandpowerlossof25thedual-sourcedriver.Asforringing,theswitchingp
5、rocessisestablishedasLCRcircuitandsuggestionsfordual-sourcedriverdesignareprovided.Moreover,thispaperdiscoversthereversingcurrentphenomenonandintroducesthemethodstoeliminateit.Finally,allanalysiswerevalidatedthroughLTSPICEsimulationandexperiment.Keywords:SiCBJT;
6、dual-sourcedriver;reversingcurrent.300引言随着碳化硅功率器件的发展,双极型晶体管重新获得了业内研发者的关注。SiCBJT是一种非常有前景的高压功率开关器件,具有生产简单、耐高温、开关速度快、导通电阻小、[1-2]35鲁棒性好等优势,是IGBT器件有力的竞争对手。SiCBJT在国防、井下石油钻井、地热测试设备、混合电动车辆、太阳能逆变器、开关电源、功率因数校正、UPS和电机驱动均[3-4]有很大应用市场。SiCBJT是常断型、电流控制、单极型器件,其电气特性和SiBJT相比有很大的不
7、同。目前生产SiCBJT器件的公司主要是美国的GeneSiC公司,其产品比SiCMOSFET具有更40快的开关速度、更低的导通电阻、更小的芯片面积。生产SiCMOSFET需要13~16个封装基金项目:教育部博士点基金资助(20123218120017);国家自然科学基金资助项目(51677089);江苏省普通高校研究生科研创新计划(SJLX16_0107)作者简介:秦海鸿(1977-)男,副教授、硕导,主要研究方向:功率变换技术、电机控制、新器件应用研究.E-mail:qinhaihong@nuaa.edu.cn-1-
8、中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn[5]步骤,而SiCBJT只需要7~9个封装步骤。此外,SiCBJT的突出优点是其耐高温,没有MOSFET的栅极氧化问题,由于是流控型器件,其导通可靠性高。SiCBJT面临的一大瓶颈是驱动电路的损耗问题。由于SiCBJT为电流型器件,导通时需要基极提供足够的持续驱动电流
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