SiC MOSFET的隔離諧振驅動電路設計.pdf

1、在當前傳統(tǒng)Si MOSFET性能正在達到物理極限的情況下，第三代寬禁帶半導體功率器件SiCMOSFET由于具有高溫工作能力強、極限耐壓等級高、開關速度快等優(yōu)勢，使得在高頻高功率密度的功率變換器領域內得到了廣泛應用。但是隨著系統(tǒng)工作頻率的提高，由于傳統(tǒng)驅動方案不具備柵極能量的回收利用，使得能量全部被驅動電阻所消耗，嚴重影響系統(tǒng)的效率及可靠性。因此研究高頻下如何有效降低SiC MOSFET的驅動損耗具有重要意義。
　　本文基于傳統(tǒng)全橋

2、電壓型隔離驅動電路結構，針對寬禁帶功率器件SiC MOSFET的高頻應用，設計了一種隔離式諧振柵極驅動電路。利用驅動變壓器漏感與SiC MOSFET輸入電容之間的諧振，將輸入電容中的能量回收到漏感中，再對輸入電容進行反向充電，完成SiC MOSFET開關狀態(tài)的切換，實現了柵極能量的復用，達到高頻下減小SiC MOSFET驅動損耗的目的。同時對柵極寄生電感中的能量也具有回收作用，減小了驅動電壓波形的過沖與震蕩。通過采用驅動變壓器方式進行電

3、氣隔離，實現了橋式電路中的高側驅動。其次，鑒于SiC MOSFET柵極耐壓的不對稱性和高頻串擾問題，本方案通過采用電平移位電路，能夠輸出正負非對稱驅動電壓，并且實現了SiC MOSFET的穩(wěn)定負壓關斷，有效抑制了高頻下SiC MOSFET誤開啟現象的發(fā)生。最后，在800W同步Buck變換器系統(tǒng)中對該新型驅動電路進行驗證。
　　系統(tǒng)測試結果表明，該驅動電路方案能夠輸出+19.58V/-2.27V的驅動電壓范圍。電壓尖峰2V左右，與傳