隨著電力電子技術的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)硅（Si）基電力電子器件已經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體器件應運而生。作為一種新型器件,SiC MOSFET驅動和保護技術還有待進一步發(fā)展,因此,可靠且高效的SiC MOSFET驅動保護技術的研究顯得極為重要。本文首先介紹了SiC MOSFET基本物理結構、開關特性和主要技術參數,并詳細分析了SiC MOSFTE驅動器設計的關鍵參數。其次,詳細分析了傳統(tǒng)驅動電路的結構及其優(yōu)缺點,在此基礎上設計了基于FPGA實現的SiC MOSFET數字化驅動保護電路,實現了柵極驅動電壓V_GS和柵極驅動電阻R_G可變。并結合SiC MOSFET開關特性詳細分析了數字化驅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計。分析了SiC MOSFET過電壓、驅動器欠壓類型及其保護電路設計。為驗證所設計數字化驅動保護電路的可靠性與優(yōu)越性,搭建了雙脈沖... 

【文章來源】：西安工程大學陜西省

【文章頁數】：73 頁

【學位級別】：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

西安工程大學碩士學位論文功率等級的 SiC MOSFET 數狀態(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

開關管采用 IR 公司的 IRF7350。LM5025 典型應用電路電壓為 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 決定電源的開關頻率，R3 決定兩路驅動信圖 3-10 為所設計電源電路實物圖。VinRAMPCS1CS2TIMEREFVCCOUT_A OUT_BPGNDAGNDSSCOMPRTSYNCUVLOGNDR5R6R9R3R4R2R1GNDR7R8C1 C2CSC3C4C5C6VinVinCS1CS1CS2CS2GND圖 3-9 LM5025 典型應用電路

【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.  南京航空航天大學學報. 2018(03)
[2]大功率SiC-MOSFET模塊驅動技術研究[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串擾問題分析及低柵極關斷阻抗的驅動電路[J]. 梁美,李艷,鄭瓊林,趙紅雁.  電工技術學報. 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. 2017(09)
[5]基于柵極驅動回路的SiC MOSFET開關行為調控[J]. 曾正,邵偉華,陳昊,胡博容,陳文鎖,李輝,冉立,張瑜潔,秋琪.  中國電機工程學報. 2018(04)
[6]寄生電感對SiC MOSFET開關特性的影響[J]. 秦海鴻,朱梓悅,戴衛(wèi)力,徐克峰,付大豐,王丹.  南京航空航天大學學報. 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.  中國電機工程學報. 2018(07)
[8]寄生電感對碳化硅MOSFET開關特性的影響[J]. 柯俊吉,趙志斌,魏昌俊,徐鵬,謝宗奎,楊霏.  半導體技術. 2017(03)
[9]多管并聯SiC MOSFET驅動電路設計[J]. 彭詠龍,史孟,李亞斌,柴艷鵬.  電力電子技術. 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.  電源學報. 2016(04)

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



本文編號：2935210