SiC MOSFET驱动电路设计与实验分析北大核心

为使SiC MOSFET在应用中安全可靠的工作,通过对SiC MOSFET开关特性的分析,设计了一种SiC MOSFET驱动电路。该电路具有结构简单、实用性强、速度快、输出功率大等特点。另外,在高功率、高频等特殊环境下工作,为了提高SiC MOSFET的可靠性,还对器件过载保护电路进行研究。通过Pspice软件仿真实验,发现过载保护电路可以有效地保护器件不受损坏。最后,搭建双脉冲实验平台,验证驱动电路的基本功能并测试采用不同栅极电阻时对SiC MOSFET开关特性的影响。实验结果表明:该电路具有良好的驱动能力。     

具有新型缓冲层的IGBT特性研究

为了降低低压场终止型IGBT的工艺难度并改善其关断特性,对注氢场终止型IGBT(PFS-IGBT)的缓冲层进行了研究,引入了传统场终止型IGBT(FS-IGBT)和线性缓变掺杂场终止型IGBT(LFS-IGBT)来与PFS-IGBT作对比。PFS-IGBT的缓冲层通过多次注氢形成,从背面到内部的掺杂浓度依次降低,具有多个浓度峰值,厚度为20~30 μm。FS-IGBT的缓冲层掺杂浓度较高,厚度为5 μm。LFS-IGBT的缓冲层从背面到内部的掺杂浓度呈线性降低,其厚度为20~30 μm。采用Sentaurus TCAD对三种具有不同缓冲层结构的IGBT(600 V/40 A)的特性进行了分析。结果表明,PFS-IGBT通过控制注氢次数、剂量和能量可以获得最优的掺杂分布,器件性能与LFS-IGBT相当,比FS-IGBT拥有更平缓的电流关断波形和更强的短路坚固性。     

基准参考源的设计

设计了一种基准参考源,采用双极工艺,能够输出稳定的2.5V电压,温度范围在-40℃~105℃,精度为1%,采用了电阻修调网络对该基准参考源进行了修调,可调范围在2.38V~2.62V之间,灌流能力为1mA~100mA,并且进行了噪声仿真,满足了噪声要求。