碳化硅MOSFET栅极驱动的优化设计

摘要

碳化硅(SiC)功率器件突破了硅基器件在开关速度等性能上的极限,能够显著减少电力电子装置的重量、体积,提高电力电子系统的功率密度与性能.而SiC器件极快的开关速度对因封装、布线及应用电路引起的寄生参数和器件自身的结电容等非常敏感,极易发生开关振荡、串扰以及驱动失效等问题,给高密度、大功率场合下的应用带来挑战.首先分析了SiC金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)应用电路中开关振荡和串扰的产生机理,提出SiC MOSFET的驱动电路设计要点并设计制作一种SiC MOSFET驱动电路,利用有限元软件对主回路和驱动回路的印刷电路板(PCB)布线进行了仿真分析,随后搭建了DC/DC升压变换器进行实验,验证了此处理论分析与碳化硅MOSFET驱动电路的设计.