三段式门极驱动抑制MOSFET关断过冲振荡的研究

针对电机等感性负载电路中,金属氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconduc-tor field effect transistor,MOSFET)关断瞬间容易产生高幅值的高频电压振荡,不仅增加了系统的电压应力,还为系统带来严重的电磁干扰的问题,对MOSFET的关断行为进行研究,通过分析低侧功率驱动电路中门极电压对MOSFET关断过程的影响,推导出了关断过冲电压随门极电压变化的关系式;基于分析提出了闭环的三段式门极电压控制方法,并设计了电路,电路在漏极电压首次超过母线电压的瞬间,自动生成一段辅助电平信号,并施加至门极,用以抑制电压过冲和振荡。分析及实验结果表明,该电路简单、灵活、动态响应迅速,可以非常有效的抑制高幅值的高频电压振荡。     

寄生电感对于功率MOSFET开关特性的影响

分散在MOSFET栅极、源极、漏极的寄生电感由于封装以及印制电路板（PCB）走线,改变了MOSFET的开关特性。通过仿真分析对比,指出MOSFET寄生电感存在如下特性：源极电感对栅极驱动形成负反馈,导致开关速度变慢,采用开尔文连接,可以将栅极回路与功率回路解耦,提高驱动速度;在米勒效应发生时刻需要合理地降低栅极电感来降低栅极驱动电流;漏极电感通过米勒电容影响MOSFET的开通速度,在关断时刻导致电压应力增加;在并联的回路当中,非对称的布局将导致MOSFET之间的动态不均流;当MOSFET在开关过程中,环路电感与MOSFET自身的结电容产生振荡时,可以在电路增加吸收电容减小环路电感,改变振荡特性。     

MOSFET开关的驱动

ＭＯＳＦＥＴ开关的驱动ＤｒｉｖｅｏｆＰｏｗｅｒＭＯＳＦＥＴｓ重庆建筑大学郑洁（重庆４０００４５）重庆大学串禾（重庆４０００４４）１引言金属氧化物半导体晶体管（ＭＯＳＦＥＴ）以其低内阻、高速度、低漂移、无二次击穿和驱动功率小等特点,推动了电力电子技术的...     

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(SiC MOSFET)开关过程中存在的电流、电压过冲和振荡问题,首先对SiC MOSFET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...     

基于开关轨迹优化的SiC MOSFET有源驱动电路研究综述

随着SiC MOSFET的推广,其开关暂态过程中的超调、振荡以及电磁干扰问题越来越受到人们的重视。有源栅极驱动（AGD）电路作为一种新型驱动电路,已被广泛应用于SiC MOSFET开关轨迹的优化控制。首先,该文分析AGD电路的工作原理,给出不同驱动参数对开关特性的影响;其次,着重探讨阈值触发型AGD电路的工作模式,分别从暂态定位技术、逻辑处理架构和功率放大拓扑三方面对AGD电路进行归纳总结,并评价不同技术的优缺点,给出AGD电路设计的建议流程;最后,展望基于SiC MOSFET开关轨迹优化的AGD电路的发展趋势。     

几种MOSFET驱动电路的研究

介绍并分析研究了几种较简单实用的驱动电路,给出了电路图,部分仿真波形或实验波表。     

功率MOSFET高速驱动电路的研究

基于特定情况下对驱动电路特殊的要求,介绍了一种输出电流大,带负载能力强的MOSFET高速驱动电路。对电路的工作特性进行了详细的讨论,并给出了不同频率下该电路的实验结果。     

简单实用的功率MOSFET驱动电路

设计了采用脉冲变压器隔离的功率ＭＯＳＦＥＴ无源驱动电路,可工作在任意占空比下,具有实用性强、电路结构简单、响应速度快,输出阻抗小等优点。介绍了该驱动电路在零电流开关电路中的简化应用,并给出了实验波形。     

基于MOSFET的串联谐振双有源桥死区振荡机理分析及抑制

基于MOSFET的串联谐振双有源桥（DAB）变换器可同时实现所有功率器件的零电压开通（ZVS）和零电流关断（ZCS）,具有效率高的优点,被广泛应用于电力电子变压器（PET）隔离DC-DC环节。然而,在采用隔离变压器的DAB中,由于MOSFET寄生电容的存在,在死区时间内器件寄生电容与隔离变压器漏感会产生高频振荡,增加了通态损耗。该文建立死区时间内串联谐振DAB的等效电路,分析死区时间内高频振荡电流幅值与关断时刻电流的数学关系。为抑制高频振荡,提出基于开关频率微调的振荡抑制方法。实验结果表明了理论分析的正确性和高频振荡抑制方法的有效性。     

一种提高SiC MOSFET在高开关速率下栅极电压稳定性的驱动电路

高开关速率且栅极电压稳定的驱动是SiC MOSFET高频工作、进而实现功率变换系统小型化和轻量化的关键技术之一.针对如何在高开关速率下稳定驱动SiC MOSFET,并实现可靠的短路保护,根据栅源电压干扰的传导特点,基于辅助器件的跨导增益构建负反馈控制回路,提出一种SiC MOSFET栅极驱动,进而研究揭示该驱动的短路保...     

功率MOSFET驱动保护电路设计与应用

分析了对功率MOSFET器件的设计要求;设计了基于EXB841驱动模块的功率MOSFET驱动保护电路。该电路具有结构简单,实用性强,响应速度快等特点。在电涡流测功机励磁线圈驱动电路中的实际应用证明,该电路驱动能力及保护功能效果良好。     

一种新颖的MOSFET驱动电路

列出了几种常用的功率MOSFET驱动电路,在说明其共同不足的同时,详细分析了电荷泵电路的工作原理,阐明了其在MOSFET驱动电路中的应用。实验结果表明,电荷泵电路非常适合MOSFET的驱动电路。     

一种桥式拓扑结构下MOSFET高速驱动电路

针对桥式拓扑中MOSFET因栅极驱动信号振荡产生的桥臂直通问题,分析了振荡与驱动电路各参数之间的关系,并设计了一种驱动电路。该电路结构简单、工作频率高、延迟时间小、抗干扰能力强,因而非常适用于高频感应加热电源。理论分析和实验结果表明,经过改进的驱动电路解决了驱动信号振荡问题,从而保证了MOSFET在高速应用场合的可靠运行。所设计的电路已应用于530kHz/2.5kW感应加热电源,实验波形证明了其合理性和有效性。     

一种用于功率MOSFET的谐振栅极驱动电路

介绍了一种用于功率MOSFET的谐振栅极驱动电路。该电路通过循环储存在栅极电容中的能量来实现减少驱动功率损耗的目的 ,从而保证了此驱动电路可以在较高的频率下工作。通过实验 ,证明了这种电路的正确性和实用性     

一种改进型抑制SiC MOSFET桥臂串扰的门极驱动设计

由于传统驱动中SiC MOSFET在高开关频率的情况下其寄生参数造成的桥臂串扰更加严重,而现有的抑制串扰驱动电路大多是以增加开关损耗,增长开关延时和增加控制复杂度为代价抑制串扰。因此,根据降低串扰产生过程中驱动回路阻抗的思想,提出一种在栅源极间增加PNP三极管串联二极管和电容的新型有源密勒钳位门极驱动设计,并分析其工作原理,对改进驱动电路并联电容参数进行计算设计。最后,搭建了直流母线电压为300V的同步Buck变换器双脉冲测试实验平台,分别与传统串扰抑制电路,典型串扰抑制电路的正负向串扰电压尖峰抑制效果和开通关断速度做对比分析。实验结果表明,提出的串扰抑制驱动电路正负向电压尖峰分别比传统和典型串扰抑制电路降低了80%和40%,同时减少了32%的器件开关延时。     

SiC MOSFET驱动电路及实验分析

根据SiC MOSFET开关特性,设计了一种SiC MOSFET的驱动电路,在此基础上采用双脉冲测试方法,对SiC MOSFET的开关时间、开关损耗等进行了实验测量,分析了不同驱动电阻对SiC MOSFET开关时间、开关损耗等的影响。     

电力电子功率MOSFET管谐振驱动技术的分析

为了减小体积,加快动态响应速度,减少功率MOSFET管的驱动损耗,提高变换器的效率,对现有谐振驱动电路方案的优缺点进行评估。对传统驱动和谐振驱动技术方案进行比较,分析了连续电感电流、不连续电感电流和具有变压器的三种电路方案。认为驱动电路的发展方向是：既具有连续电感电流方案的简洁易控制,又具有初始化脉冲式电感电流的低导通损耗,同时尽量减少所用的有源器件。