大电流下SiC MOSFET功率模块的驱动器研究

摘要

由于碳化硅(SiC)MOSFET具有高频、低损耗、高耐温特性,在提升新能源汽车逆变器效率和功率密度方面具有巨大优势。对于SiC MOSFET功率模块,研究大电流下的短路保护问题、高开关速度引起的驱动振荡问题尤为重要。针对这些问题,设计了大电流下SiC MOSFET功率模块的驱动器,包括电源电路、功率放大电路、短路保护电路、有源米勒钳位电路和温度检测电路。在分析了驱动振荡机理后,通过有限元软件提取了驱动回路的寄生电感,优化驱动回路布局,使得开通与关断回路杂散电感分别降低到6.50 nH和5.09 nH。最后,以Cree公司的1200 V/400 A CAB400M12XM3功率模块为测试对象,利用双脉冲实验验证了所设计驱动电路的合理性及短路保护电路的可靠性,对于800 A的短路电流,可以在1.640μs内实现快速短路保护。