提升桥式电路中SiC MOSFET关断性能和栅极电压稳定性的有源驱动电路研究

碳化硅金属氧化物半导体场效应管(siliconcarbide metaloxidesemiconductorfieldeffecttransistor, SiC MOSFET)以其低开关损耗、高工作频率、高开关速度等优点越来越广泛地应用于各类电力电子变换器。然而，电路中寄生电感的存在、过高的开关频率和速度，会使得SiC MOSFET在关断瞬态产生漏极电压尖峰和振荡，严重情况下可造成雪崩击穿；并且加剧栅极电压的串扰(crosstalk)现象。上述问题不仅对半导体器件的安全运行构成威胁，而且会恶化电力电子变换器的高频电磁干扰问题。为此，文中首先分析SiC MOSFET关断过程瞬态电压尖峰和振荡以及串扰的形成机理，并在此基础上提出一种基于dv/dt检测的提升SiC MOSFET关断性能和栅极电压稳定性的有源驱动电路。该驱动电路通过检测关断过程中漏极电压上升的斜率，在漏极电流下降阶段抬升栅极电压，从而抑制漏极电压尖峰和振荡；在串扰发生阶段构造低阻抗回路来有效抑制栅极的串扰尖峰。实验结果表明，所提有源驱动电路不仅能够有效抑制SiC MOSFET关断过程漏极电压的尖峰和高频振荡，而且能够有效抑制栅...