發(fā)布時間：2023-03-18 19:22

　　碳化硅(SiC)功率半導體器件的高溫特性使得電力電子變換器可以工作在更高的環(huán)境溫度中,高溫隔離柵極驅動電路的重要性日益顯著。相比于工藝復雜的絕緣體上硅(SOI)耐高溫隔離驅動芯片和耐高溫能力較弱的硅(Si)集成電路器件,基于Si分立器件的解決方案能夠很好地權衡耐溫能力和電路成本。本文以SiC MOSFET半橋功率模塊為被驅動對象,通過使用分立MOSFET和分立三極管以及其他無源元件,設計出一種可行的高溫隔離驅動電路。首先根據(jù)被驅動對象與可能的實際工況,設計隔離驅動電路參數(shù)指標及架構并總結不同架構的優(yōu)缺點。再根據(jù)隔離驅動中電信號的電壓電流等級,將電路拆分為信號隔離與驅動放大兩部分,拆分的思路也使所提出的電路設計方法可以被靈活地應用于不同應用場合中。在信號隔離部分,本文分析比較了三種不同原理的分立器件隔離電路,并對最終采用的方案進行詳細介紹。在驅動放大部分,本文分析了常規(guī)電路拓撲的局限性并進行改進,使其具有更好的高效、高速特性。為了滿足耐高溫需求,分立器件選型與對電路功耗的考量將會貫穿整個設計。在測試環(huán)節(jié),搭建了基于功率模塊的雙脈沖測試平臺,母線電壓最高為600V,并配備加熱平臺對隔離驅動...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的研究內容
2 隔離驅動電路的構成及參數(shù)設計
    2.1 分立MOSFET與分立三極管
    2.2 隔離驅動與相應保護功能
    2.3 隔離驅動參數(shù)設計
    2.4 本章小結
3 基于分立器件的高溫隔離驅動電路
    3.1 基于隔直電容的無調制隔離方案
    3.2 基于iCoupler技術的調制隔離方案
    3.3 電平轉換電路
    3.4 電流放大電路
    3.5 設計總結與實物圖
    3.6 本章小結
4 雙脈沖測試平臺與開關瞬態(tài)過程
    4.1 純電感負載下的開關特性
    4.2 雙脈沖測試硬件設計
    4.3 本章小結
5 隔離驅動性能測試及評估
    5.1 溫度對SiC MOSFET開關特性的影響
    5.2 驅動加熱雙脈沖測試
    5.3 常溫性能測試
    5.4 驅動加熱連續(xù)運行測試
    5.5 本章小結
6 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄 Ⅰ攻讀學位期間發(fā)表論文及參與研究的課題



本文編號：3763722