SiC MOSFET的隔離諧振驅(qū)動電路設(shè)計.pdf

1、在當(dāng)前傳統(tǒng)Si MOSFET性能正在達(dá)到物理極限的情況下，第三代寬禁帶半導(dǎo)體功率器件SiCMOSFET由于具有高溫工作能力強(qiáng)、極限耐壓等級高、開關(guān)速度快等優(yōu)勢，使得在高頻高功率密度的功率變換器領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。但是隨著系統(tǒng)工作頻率的提高，由于傳統(tǒng)驅(qū)動方案不具備柵極能量的回收利用，使得能量全部被驅(qū)動電阻所消耗，嚴(yán)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(qū)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(qū)動電路結(jié)構(gòu)，針對寬禁帶功率器件SiC MOSFET的高頻應(yīng)用，設(shè)計了一種隔離式諧振柵極驅(qū)動電路。利用驅(qū)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(jìn)行反向充電，完成SiC MOSFET開關(guān)狀態(tài)的切換，實現(xiàn)了柵極能量的復(fù)用，達(dá)到高頻下減小SiC MOSFET驅(qū)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(qū)動電壓波形的過沖與震蕩。通過采用驅(qū)動變壓器方式進(jìn)行電

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