卢乙，李先允，王书征，何鸿天，周子涵

（南京工程学院 电力工程学院，江苏 南京 211167）

经过几十年的发展，硅（silicon，Si）功率器件已经达到其理论极限，无法满足日益增长的电力电子应用需要，与Si功率器件相比，碳化硅（sili⁃con carbide，SiC）功率器件具有更高的击穿电场强度、更高的工作温度和更高的工作频率。因此，以SiC MOSFET为代表的SiC功率器件正替代Si MOSFET，被广泛应用于电机驱动器，光伏逆变器和变压器等设备中[1-3]。

但是SiC MOSFET的过快开关速度会引起高di/dt和dU/dt，同时由于电路中寄生电感和寄生电阻等参数的存在，使得SiC MOSFET在开关过程中容易发生电流、电压过冲和震荡，这会产生额外的开关损耗，甚至造成器件损坏。可以通过增加驱动电阻阻值和增加吸收电路来解决上述问题，但是驱动电阻阻值的增加会减缓器件的开关速度，增加开关时间和开关损耗，另外，吸收电路中额外增加的电阻、电容等器件会产生额外的损耗。因此，越来越多的研究人员将研究方向转为驱动侧，希望通过使用有源驱动技术，在牺牲较小开关损耗的条件下，抑制SiC MOSFET开关过程中的电流、电压过冲和振荡[4-6]。

本文首先对SiC MOSFET的开关过程进行详细分析，得出电流、电压过冲和振荡的产生机理，并针对影响过冲和振荡的关键因素，分别提出了电流注入型、变电压型和变电阻型有源驱动电路（active gate driver，AGD），然后通过仿真验证了各有源驱动电路的有效性，最后搭建了实验平台，对所提出的变电压型有源驱动电路进行了实验验证。

1 SiC MOSFET开关过程

图1 测试电路Fig.1 Test circuit