面向开关时序与驱动电压自主协同 调控的SiC/Si混合开关驱动电路

作     者：肖标 郭祺 涂春鸣 肖凡 龙柳 

作者机构：国家电能变换与控制工程技术研究中心(湖南大学) 

出 版 物：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52130704) 

主　　题：SiC/Si混合开关 开关时序 驱动电压 协同控制 驱动电路 

摘      要：由SiC金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)与Si绝缘栅双极型晶体管(IGBT)并联组成的SiC/Si混合开关（SiC/Si HyS）因兼具低损耗与低成本优势而备受关注。然而，现有HyS研究主要关注于如何改变内部开关时序这一可调参数来优化其损耗或者可靠性，调控参数单一且尚未兼顾损耗和可靠性的整体优化，考虑多调控参数的HyS集成驱动电路更是极为缺乏。首先，该文在充分挖掘开关时序、驱动电压等多调控参数对HyS特性影响的基础上，提出一种面向开关时序与驱动电压自主协同调控的HyS驱动电路软硬件架构设计方法，所提驱动电路不仅能为HyS提供由不同开关时序与驱动电压组成的三种开关模式，而且能根据负载电流水平实现开关时序与驱动电压的自主协同调控。其次，搭建了基于所提驱动电路的HyS型单相逆变器，验证了所提驱动电路的有效性。最后，从逆变器效率、驱动电路功率损耗以及成本三个方面分析了所提驱动电路的优势。