邵天骢，郑琼林，李志君，黄 波，刘建强

（1.北京交通大学电气工程学院，北京 100044；2.泰科天润半导体科技（北京）有限公司，北京 100192）

近年来，以碳化硅SiC（silicon carbide）为代表的宽禁带半导体技术快速发展和商业化，为电力电子领域带来了技术革新的契机[1-2]。一般而言，宽禁带材料的能隙、击穿电场、导热系数、电子迁移率和熔点都显著高于传统硅（Si）材料[3-5]。采用碳化硅器件将提升开关速率，缩短开关过程中电压和电流的交叠时间，减小开关损耗，提升装置效率；在此基础上，通过进一步提高开关频率，可减小无源器件尺寸，降低变换器系统成本，提升装置的功率密度和性价比[6-7]。碳化硅器件在体积和重量要求较高的电气化轨道交通，特别是高速铁路和城市轨道交通的电力牵引驱动系统的应用中有着显著优势[8]。然而，碳化硅器件的开通、关断过程中，米勒电容被迫充、放电产生位移电流干扰栅极电压[9]，高速率开关的碳化硅器件引起的栅极寄生振荡现象更为显著[10]。若无法提供足够稳定的栅极电压，将导致系统降频工作，限制变换器系统的进一步高频化和小型化[11]。因此，开关速率高且栅极电压稳定性强的栅极驱动，是高频高功率密度碳化硅应用中的关键技术。

国内外学者对高开关速率条件下，碳化硅器件的可靠稳定栅极驱动技术展开了深入研究。文献[12]针对采用固定电阻的传统驱动，研究了SiC MOSFET 开关速率的关键限制因素，研究结果为消除串扰并改进栅极驱动提供了重要依据；……