一种改进SiC MOSFET开关性能的有源驱动电路

与硅金属氧化物半导体场效应管(silicon metal oxide semiconductor field effect transistor,SiMOSFET)相比,碳化硅(silicon carbide,SiC) MOSFET具有更高的击穿电压,更低的导通电阻,更快的开关速度和更高的工作温度,正被广泛应用于光伏逆变器、电动汽车和风力发电等领域,但是SiC MOSFET的高开关速度会导致器件开关过程中发生电流、电压过冲和振荡,不仅会增加器件的开关损耗,甚至会导致器件损坏。文中首先对SiC MOSFET的开关过程进行详细分析,得出器件开关过程中电流、电压过冲和振荡的产生机理,然后根据影响电流、电压过冲和振荡的关键因数,设计一款有源驱动电路。该电路能够在器件开关的特定阶段内同时增加驱动电阻阻值和减小栅极电流,从而抑制器件开关过程中的电流、电压过冲和振荡。实验结果表明,与传统驱动电路相比,所设计的有源驱动电路能够在不同驱动电阻、负载电流和SiC MOSFET条件下,均有效抑制器件的电流、电压过冲和振荡。

改善SiC MOSFET开关特性的有源驱动电路研究

针对碳化硅金属氧化物半导体场效应管(SiCMOSFET)开关过程中存在的电流、电压过冲和振荡问题,首先对SiCMOSFET的开关过程进行详细分析,得出电流、电压过冲和震荡的产生机理,然后根据影响过冲和振荡的关键因素,分别提出了电流注入型、变电压型和变电阻型有源驱动电路,并通过LTspice仿真软件验证了所提有源驱动电路的有效性,最后搭建实验平台对所提变电压型有源驱动电路进行实验验证。实验结果表明,所提变电压型有源驱动电路能够在牺牲较小开关损耗的条件下,有效抑制SiCMOSFET开关过程中的电流、电压过冲和振荡。

基于闭环di/dt和dv/dt控制的电压型有源驱动电路

SiC MOSFET的高频切换将不可避免地导致di/dt或dv/dt的增高,随即引起电压以及电流振荡。开关振荡会产生严重的负面影响,表现为电压尖峰、额外的功率损耗、电磁干扰(EMI)噪声。为了减缓SiC MOSFET漏源极电压的尖峰及振荡,文中设计一种基于闭环di/dt和dv/dt控制的电压型有源驱动电路。该有源驱动电路通过控制栅源电压波形控制SiC MOSFET的开关速度,进而抑制电压电流的尖峰和振荡。将所设计的有源驱动电路在半桥斩波电路中进行仿真验证,仿真结果表明,该有源驱动电路可以有效地实现预期功能;且相对常规电路,该驱动电路所需元器件少,控制过程简单。

多晶硅TFT有源OLED两管像素电路的研究

在采用精确的模型基础上,利用AIM-Spice软件对有源OLED poly-Si薄膜晶体管(TFT)驱动电路和1×4矩阵电路进行分析研究。最后得到合理的电路参数,使OLED能够达到一定的显示亮度要求。在每帧时间内维持电流恒定,并且在时变的灰度信号作用下能够良好地跟踪响应,最大程度上消除了TFT的一些非线性特性对OLED驱动电流的影响。为OLED显示器像素驱动电路的设计、参数选取、性能分析等提供依据。

功率PMOS管的有源泄放驱动电路研究

为提高功率PMOS管的开关速度,分析其开关特性,提出一种能够快速开通与关断功率PMOS管的有源泄放驱动电路。通过在其栅源极间并接开关电路,并由PWM脉冲控制开关电路中电容充放电以实现并接开关管的开通与关断,迫使功率PMOS管栅-源寄生电容在开通期间快速充电,关断期间快速放电,从而快速开通与关断功率PMOS管;结合所提的驱动电路,深入分析功率PMOS管的开通与关断过程,并得出驱动电路主要元件的选取方法。将所提出的驱动电路应用于Buck变换器,结果验证了所提驱动电路的可行性及设计方法的正确性。

绝缘栅双极型晶体管有源栅极前馈驱动电路设计研究

随着科学技术的不断发展,绝缘栅双极型晶体管的应用范围也在不断拓展延伸。然而,由于电子元器件反并联二极管及杂散电感等客观因素的存在,绝缘栅双极型晶体管在开关过程中的电流过冲、电压过冲以及开关损耗等问题尤为明显。为此,设计一种绝缘栅双极型晶体管有源栅极前馈驱动电路,实现对栅极电压的实时调控,有效降低绝缘栅双极型晶体管开关过程中的过冲电压、过冲电流等。