隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)硅（Si）基電力電子器件已經(jīng)逐步接近其物理極限,因此以SiC MOSFET為代表的第三代寬禁帶功率半導(dǎo)體器件應(yīng)運而生。作為一種新型器件,SiC MOSFET驅(qū)動和保護技術(shù)還有待進一步發(fā)展,因此,可靠且高效的SiC MOSFET驅(qū)動保護技術(shù)的研究顯得極為重要。本文首先介紹了SiC MOSFET基本物理結(jié)構(gòu)、開關(guān)特性和主要技術(shù)參數(shù),并詳細分析了SiC MOSFTE驅(qū)動器設(shè)計的關(guān)鍵參數(shù)。其次,詳細分析了傳統(tǒng)驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)及其優(yōu)缺點,在此基礎(chǔ)上設(shè)計了基于FPGA實現(xiàn)的SiC MOSFET數(shù)字化驅(qū)動保護電路,實現(xiàn)了柵極驅(qū)動電壓V_GS和柵極驅(qū)動電阻R_G可變。并結(jié)合SiC MOSFET開關(guān)特性詳細分析了數(shù)字化驅(qū)動方案的控制策略及工作原理。最后,分析了SiC MOSFET常見的短路故障類型,詳細介紹了V_DS退飽和、dI_D/dt檢測兩種短路檢測方法及其電路設(shè)計。分析了SiC MOSFET過電壓、驅(qū)動器欠壓類型及其保護電路設(shè)計。為驗證所設(shè)計數(shù)字化驅(qū)動保護電路的可靠性與優(yōu)越性,搭建了雙脈沖... 

【文章來源】：西安工程大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

CREE評估板CRD8FF1217P除此之外，infineon和AgileSwitch等國外知名廠商也積極投身于SiCMOSFET

西安工程大學(xué)碩士學(xué)位論文功率等級的 SiC MOSFET 數(shù)狀態(tài)和高壓大電流場合，其有較高的要求，考慮到與常用 Avago 公司的 HFBR1522 和

開關(guān)管采用 IR 公司的 IRF7350。LM5025 典型應(yīng)用電路電壓為 Vin，電阻 R9 與電容 C3 共同決定占空比的大小，當(dāng)輸入，占空比 D 也發(fā)生變化，使得輸出電壓保持+24V 穩(wěn)定不變。電阻端欠壓保護電路，R4 決定電源的開關(guān)頻率，R3 決定兩路驅(qū)動信圖 3-10 為所設(shè)計電源電路實物圖。VinRAMPCS1CS2TIMEREFVCCOUT_A OUT_BPGNDAGNDSSCOMPRTSYNCUVLOGNDR5R6R9R3R4R2R1GNDR7R8C1 C2CSC3C4C5C6VinVinCS1CS1CS2CS2GND圖 3-9 LM5025 典型應(yīng)用電路

【參考文獻】：
期刊論文
[1]SiC MOSFET短路特性[J]. 秦海鴻,徐克峰,王丹,董耀文,趙朝會.  南京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2018(03)
[2]大功率SiC-MOSFET模塊驅(qū)動技術(shù)研究[J]. 周帥,張小勇,饒沛南,張慶,施洪亮.  機車電傳動. 2018(02)
[3]橋式電路中不同封裝SiC MOSFET串?dāng)_問題分析及低柵極關(guān)斷阻抗的驅(qū)動電路[J]. 梁美,李艷,鄭瓊林,趙紅雁.  電工技術(shù)學(xué)報. 2017(18)
[4]SiC MOSFET短路保護電路研究[J]. 武晶晶,郭希錚,李志堅,鄭建朋.  電力電子技術(shù). 2017(09)
[5]基于柵極驅(qū)動回路的SiC MOSFET開關(guān)行為調(diào)控[J]. 曾正,邵偉華,陳昊,胡博容,陳文鎖,李輝,冉立,張瑜潔,秋琪.  中國電機工程學(xué)報. 2018(04)
[6]寄生電感對SiC MOSFET開關(guān)特性的影響[J]. 秦海鴻,朱梓悅,戴衛(wèi)力,徐克峰,付大豐,王丹.  南京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2017(04)
[7]SiC MOSFET短路特性評估及其溫度依賴性模型[J]. 邵偉華,冉立,曾正,李曉玲,侯旭,陳昊,李輝.  中國電機工程學(xué)報. 2018(07)
[8]寄生電感對碳化硅MOSFET開關(guān)特性的影響[J]. 柯俊吉,趙志斌,魏昌俊,徐鵬,謝宗奎,楊霏.  半導(dǎo)體技術(shù). 2017(03)
[9]多管并聯(lián)SiC MOSFET驅(qū)動電路設(shè)計[J]. 彭詠龍,史孟,李亞斌,柴艷鵬.  電力電子技術(shù). 2017(02)
[10]1200V碳化硅MOSFET與硅IGBT器件特性對比性研究[J]. 李磊,寧圃奇,溫旭輝,張棟.  電源學(xué)報. 2016(04)

碩士論文
[1]1200V IGBT與SiC MOSFET驅(qū)動保護電路設(shè)計[D]. 張賡義.西安理工大學(xué) 2018
[2]SiC MOSFET驅(qū)動保護電路研究[D]. 劉峰兵.西安工程大學(xué) 2018
[3]SiC MOSFET特性研究：驅(qū)動、短路與保護[D]. 方躍財.浙江大學(xué) 2018
[4]大功率IGBT驅(qū)動技術(shù)研究[D]. 蘭科.東南大學(xué) 2015
[5]碳化硅MOSFET器件動態(tài)參數(shù)測量及其影響因素的研究[D]. 楊東博.華北電力大學(xué) 2015



本文編號：2935210