SiC MOSFET半桥电路开关瞬态过电流、过电压建模与影响因素分析

由于高开关速度和低通态电阻,碳化硅(SiC)金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的开关过程易受杂散参数的影响,表现出较强的过电流、过电压和电流电压振荡,影响SiC MOSFET的高效、高质、安全应用和潜能充分利用。半桥电路为逆变器、PWM整流器、多电平变流器等众多电力电子电路的组成单元。该文以SiC MOSFET半桥电路为研究对象,结合实测波形,详细分析了SiC MOSFET半桥电路的开关瞬态过程和换流回路,推导出综合考虑电路主要寄生参数、器件寄生结电容非线性特性和跨导系数非线性的瞬态电流和电压的解析计算式,定量分析了驱动回路参数和功率回路参数(包括杂散参数)等多影响因素对SiC MOSFET半桥电路瞬态电流、电压冲击值的影响及影响规律。通过大量仿真和实验验证了理论分析的正确性。