本文關(guān)鍵詞：高壓SiC BJT在脈沖功率領(lǐng)域的快速驅(qū)動電路研究

  更多相關(guān)文章： 脈沖功率 驅(qū)動電路 di/dt SiC BJT SiC GTO

【摘要】：本文主要研究應(yīng)用于脈沖功率系統(tǒng)中的雙極型碳化硅半導(dǎo)體器件SiC BJT的快速驅(qū)動電路,文中脈沖功率研究的重點(diǎn)是在SiC BJT基極追求極高的電流上升率di/dt 。設(shè)計(jì)的驅(qū)動電路不僅可以用于SiC BJT,對SiC GTO驅(qū)動電路的開發(fā)也具有借鑒意義。本文的主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面：第一部分,研究脈沖功率技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r、背景及意義；研究目前脈沖功率系統(tǒng)的組成方式,研究SiC功率器件的特性；調(diào)研了目前已發(fā)表的功率型BJT和GTO的驅(qū)動電路的文獻(xiàn)資料。第二部分,提出一種采用電容器儲能的思想設(shè)計(jì)的SiC BJT驅(qū)動電路和脈沖放電電路。脈沖放電時,整個電路與電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了電學(xué)上的隔離。驅(qū)動電路中的電容采用達(dá)林頓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了充電電路。驅(qū)動電路基于硅MOSFET和硅BJT兩級電路,能夠?qū)怦詈掀鞯碾娏鬟M(jìn)行快速放大。整個電路設(shè)計(jì)過程分為兩個階段,初始設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì)過程中主要通過減小電路電感的方法來提高電流上升速率,驅(qū)動電流的0-100mA的最短用時只需30ns；為了更進(jìn)一步將驅(qū)動電流0-100mA的用時縮短到10ns以下,在初始設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn),并提出了影響電流上升速率的幾大主要因素：驅(qū)動電路電容的電壓與驅(qū)動回路的阻抗優(yōu)化,驅(qū)動回路的半導(dǎo)體器件的I-V特性,上級驅(qū)動回路的驅(qū)動速度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,驅(qū)動電流在脈沖放電中使SiC BJT從斷態(tài)過渡到通態(tài)的時間為6ns。該驅(qū)動電路的設(shè)計(jì)思想對其他高壓雙極型功率半導(dǎo)體器件實(shí)現(xiàn)快速驅(qū)動具有啟發(fā)意義,對高壓脈沖放電實(shí)驗(yàn)中脈沖放電電流的上升速率同樣具有指導(dǎo)意義。第三部分,在完成驅(qū)動電路的研究和設(shè)計(jì)后使用SiC BJT進(jìn)行了脈沖放電實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)證明本驅(qū)動電路可以驅(qū)動SiC BJT快速開通,并總結(jié)了實(shí)驗(yàn)結(jié)果,相同放電電壓時,驅(qū)動電容電壓越高,驅(qū)動電流上升速率越快,放電電流上升速率越快；相同驅(qū)動電容電壓時,放電電容電壓越高,驅(qū)動電流上升速率越快,放電電流上升速率越快。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN322.8

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 汪道友;王濤;;第二屆全國脈沖功率會議在西安成功召開[J];強(qiáng)激光與粒子束;2011年10期

2 杰雄;;用于測量脈沖功率可達(dá)100MW厘米波段量熱計(jì)[J];真空電子技術(shù);1992年06期

3 汪宏偉;程晶晶;;一種適用于非連續(xù)工作狀態(tài)的脈沖功率激勵源[J];計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程;2008年07期

4 任亞東;李世平;顏驥;熊輝;熊思宇;余偉;曾文彬;張方毅;;半導(dǎo)體脈沖功率開關(guān)的最新進(jìn)展[J];強(qiáng)激光與粒子束;2012年04期

5 李孜;萬楓;;小型脈沖功率發(fā)生器的研究[J];電源技術(shù);2012年07期

6 周瑩,張一鳴,唐曉泉,荊伯弘;低場核磁共振系統(tǒng)的脈沖功率激勵源[J];電工電能新技術(shù);2004年02期

7 王桂吉;譚福利;王剛?cè)A;孫承緯;張寧;;小型脈沖功率發(fā)生器放電電流波形的調(diào)節(jié)模式[J];高電壓技術(shù);2007年11期

8 許傳忠;楊緒軍;陳云梅;;取樣比較法脈沖功率計(jì)校準(zhǔn)技術(shù)研究[J];宇航計(jì)測技術(shù);2008年01期

9 鄒儉;王川;鄭俠;張?zhí)炀?姜興東;;緊湊型X箍縮脈沖功率發(fā)生器[J];強(qiáng)激光與粒子束;2012年03期

10 何露芽;鄒曉兵;曾乃工;劉銳;劉驍;韓e，

本文編號：1242855