碳化硅MOSFET驱动过程分析及设计文献综述

 2024-06-27 20:23:26
摘要

碳化硅(SiC)MOSFET作为新一代功率半导体器件,相较于传统硅基器件具备优异的性能,在高频、高温、高压等应用场景下展现出巨大潜力。

然而,SiCMOSFET驱动电路的设计面临着诸多挑战,如高dv/dt耐受、米勒效应抑制、负压控制等。

本文围绕SiCMOSFET驱动过程展开分析与设计,首先介绍SiCMOSFET的基本特性和驱动电路的设计要求,然后对现有驱动电路拓扑、寄生参数影响、隔离技术、保护机制等方面进行综述,并分析比较不同方案的优缺点。

最后,展望SiCMOSFET驱动电路的未来发展趋势,为SiCMOSFET在电力电子领域的广泛应用提供参考。


关键词:碳化硅MOSFET;驱动电路;高频;高压;隔离;保护

1碳化硅MOSFET与驱动电路概述

#1.1碳化硅(SiC)MOSFET概述碳化硅(SiC)作为一种宽禁带半导体材料,相比于传统的硅(Si)材料,具有更高的击穿电场强度、更高的电子饱和漂移速度、更高的热导率等优异特性[18]。

这些特性使得SiCMOSFET相较于传统SiMOSFET,能够在更高的电压、频率和温度下工作,同时拥有更低的导通损耗和开关损耗[19,20]。


#1.2碳化硅MOSFET驱动电路概述SiCMOSFET的驱动电路是连接控制电路和功率器件的桥梁,其主要功能是将控制信号转换为SiCMOSFET栅极能够识别的电压和电流信号,以实现对SiCMOSFET的精确控制。

SiCMOSFET驱动电路的设计需要考虑SiCMOSFET的特性,以及应用场景的要求,以充分发挥SiCMOSFET的性能优势。


SiCMOSFET驱动电路的设计目标主要包括:提供足够的栅极驱动电压和电流,以实现SiCMOSFET的快速开关;确保SiCMOSFET工作在安全区内,避免过压、过流等情况发生;抑制SiCMOSFET的寄生参数影响,提高驱动电路的稳定性和可靠性;降低驱动电路自身的功耗,提高系统效率。

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