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SiC MOSFET并联均流及串扰抑制驱动电路的研究
DORISE
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第三代半导体器件SiC MOSFET依靠开关速度快,工作频率高,耐高温,导通损耗低等优点,在新能源汽车,光伏逆变器,电机驱动等场合逐步替代传统的硅功率器件.由于开关速度的提高,器件对电路中的寄生参数更加敏感,这对SiC MOSFET在并联应用中的安全性和稳定性提出了挑战,当SiC MOSFET应用在桥式电路时,高速开关动作引发的串扰问题严重影响了系统的可靠性.为了使SiC MOSFET在电路系统中稳定运行,本文主要针对并联均流和串扰抑制问题展开研究.第一部分首先对SiC MOSFET电气特性和开关过程进行分析,介绍了SiC MOSFET的物理结构和工作原理,根据数据手册对SiC MOSFET和Si IGBT的传递特性,输出特性进行对比.其次构建了双脉冲测试电路模型对SiC MOSFET的开关过程进行了理论分析.最后从开关时间,电压电流变化速率,电压电流应力,开关损耗入手,通过仿真分析验证了寄生电容,寄生电感,驱动电阻对SiC MOSFET开关特性的影响.第二部分针对SiC MOSFET并联应用中的均流问题进行研究,首先从动态和稳态过程两方面分析了电流不均衡产生的原因,通过理论推导出电流不均衡的关键影响因素并进行仿真分析,仿真结果与理论分析一致.其次采用了一种阻抗补偿联合栅源共模扼流圈的均流方案,利用等效电路模型分析了其均流原理.最后搭建SiC MOSFET双管并联电路仿真。
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