SiC MOSFET的短路特性

以SiC MOSFET为代表的功率器件的驱动及保护技术长期被国外垄断,国内对SiC MOSFET的驱动保护技术研究较少。SiC MOSFET栅极氧化层薄、短路耐量小,由于高频开关特性,其对回路寄生参数的影响更加敏感,桥臂结构应用时更易因串扰而引起误导通,因此快速检测并可靠关断的短路保护技术显得尤为重要。设计了基于FPGA的数字式SiC MOSFET驱动保护电路,实现了短路保护盲区时间易于调整。搭建了第一类短路测试平台并对SiC MOSFET进行了短路测试,分析了漏源极电压退饱和保护及短路测试平台原理,在此基础上研究了栅极电阻、栅源极电压等外部参数对SiC MOSFET短路特性的影响,为SiC MOSFET器件的应用及驱动器的设计提供了一定的指导。

SiC MOSFET开关特性及多等级栅电压驱动电路

针对新型宽禁带功率半导体器件碳化硅(SiC)金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET),为了充分发挥其在高功率密度和高效率应用场合中的高速及低功耗特性,分析了SiC MOSFET的开关特性,提出了一种基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)的新型多等级栅电压驱动电路(MGD)。在SiC MOSFET开关不同阶段,通过调整栅极驱动电压以改善其开关特性。与传统驱动电路(CGD)相比,提出的MGD在相同门极驱动电阻与栅源极电容前提下,能有效提高开关速度,降低电压电流尖峰、降低开关损耗。最后通过双脉冲实验,分析了栅极驱动电阻,栅源极电容对开关特性的影响,验证了MGD在改善开关特性方面具有明显的优越性。