张　英，王耀洲，陈乃铭，徐华娟，秦海鸿

（江苏省新能源发电与电能变换重点实验室，南京航空航天大学，南京211100）



SiC BJT的单电源基极驱动电路研究*

张英，王耀洲，陈乃铭，徐华娟，秦海鸿*

（江苏省新能源发电与电能变换重点实验室，南京航空航天大学，南京211100）

摘要：探究SiC BJT基极驱动电路拓扑，对SiC BJT基极驱动电路损耗的构成进行了分析和对比，提出单基极电阻和阻容网络两种单电源基极驱动方案，对开关速度进行了对比。针对单电源阻容网络驱动方案，对其关键电路参数进行了分析，并针对一款SiC BJT器件给出了优化的参数组合设计结果，实验测试得出驱动1 200 V/6 A SiC BJT驱动损耗为3.85 W，该驱动电路优势明显，并具有进一步优化的空间。

关键词：电力电子技术；碳化硅双极型晶体管；定量实验；单电源驱动；阻容网络；低损耗

项目来源：国家创新训练项目（20141028701703）；中央高校基本科研业务费专项资金项目（NZ2013307）；南京航空航天大学青年科技创新基金（理工类）项目（NS2015039）

基于硅Si半导体材料的功率器件的性能逐渐接近材料理论极限，难以通过技术革新和工艺改进获得器件性能的大幅度提升［1］，以碳化硅SiC（Sili⁃con Carbide）为代表的宽禁带半导体材料应运而生［2］。硅基BJT（Bipolar Junction Transistor）由于电流增益较低导致驱动损耗很大，尤其是在较高额定电流情况下更是如此。开关工作时会带来较高开关损耗和较大的器件动态阻抗，这两方面因素会影响器件的可靠性，且硅基双极型晶体管存在严重的二次击穿问题。而SiC BJT不存在这样的问题，碳化硅的禁带宽度是硅的3倍，可产生更大的电流增益，以及更低的驱动损耗，大大提高BJT的效率。……