２.２ SiC肖特基二极管（ＳＢＤ）
与普通 Si二极管相比，SiC 二极管的反向阻断电压更高，反向恢复时间更短；将其应用到功率电源中可以提高开关频率、减小二极管开关损耗。功率二极管的反向恢复时间是二极管的一个重要参数，也是制约大功率电源变换器性能的一个重要因素。普通Ｓi快恢复二极管有电导调制效应，当电流变化率很大时反向恢复时间很长，反向恢复电流尖峰大，会在开关过程中产生很大的电流电压尖峰，增加了功率器件的损耗，降低了电源变换器的效率。SiC SBD由于没有电导调制效应，与普通器件相比基本没有反向恢复，因而其开关损耗较小、开关速度较快，而且其开关特性不随温度变化而变化。３ SiC MOSFET的开关特性与驱动电路设计
SiC MOSFET开关速度快，其漏源极电压变化率和漏极电流变化率较大，导致SiC MOSFET开关特性对电路的寄生参数比较敏感，漏源极电压和漏极 电 流 的 开 关 波 形 容 易 因 线 路 寄 生 参 数 出 现震荡。 SiC MOSFET对驱动的要求不同于普通Si MOSFET，为发挥其优良的性能，需要对SiC MOSFET驱动电路单独进行设计。开关管开通时，较高的正向开通电压有利于减小导通损耗，但是SiC MOSFET的开关速度快、漏源极电压变化率大；受到驱动回路中寄生电感和开关管结电容的影响后，容易在SiC MOSFET栅极上出现电压尖峰，导致其栅极被击穿，因此正向驱动电压不宜过高。另外SiC MOSFET栅源极间开通门限电压较低，为了防止误导通，关断时驱动要设置负电压，以保证电路的可靠性。 为充分发挥SiC MOSFET的优势，其栅极驱动电平极限要求一般为-5V/+25Ｖ，通常为了保证驱动可靠，需要适当降低。驱动电路的电容放置在驱动芯片附近，以提供更好的充放电回路。驱动电阻需要合理选择，避免过／欠阻尼影响驱动波形质量。
图２为驱动波形，驱动电压选择-3.3Ｖ/＋15Ｖ，驱动电阻RG为 6.2Ω；图 ２（ｂ）、２（ｃ）分别为驱动波形的上升沿和下降沿，驱动波形上升时间和下降时间均在80ns以下。
4 四路交错并联LD驱动模块
图 ４为四路交错并联Buck变换器中四路的总电感电流 ｉＬ以及四路分别的电感电流 ｉＬ１、ｉＬ２、ｉＬ３、ｉＬ４；由图中可以看出总电感电流纹波由于四路相位的差异明显减小，变换器的输出电流纹波也随之降低；采用这种变换器拓扑结构，可以有效提高大功率LD驱动源的输出电流质量。
本文中的全SiC MOSFET功率模块主功率电路采用四路交错并联Buck变换器，通过霍尔元件采样输出电流进 行 闭 环 控 制。LD驱 动 源 功 率 模 块输出电压 ／电流为120V/120A；输出电流纹波ΔIOPP≤0.5％Io；图 ５LD驱动源模块效率曲线为驱动源模块效率曲线，变换器最高效率达到９８％以上。
SiC 器件与常用硅材料器件相比具有很大优势。本文基于SiC MOSFET开关速度快、寄生电容较小等特点，设计了一种结构简单、性能稳定的SiC MOSFET隔离驱动电路，实际使用中有着很好的效果。本文应用SiC 器件设计完成了120V/120A四路交错并联LD驱动源模块，LD驱动源模块效率较高、输出电流纹波小，工作可靠，结果证明了SiC 器件在应用方面的可行性和优势。如您对我们的产品感兴趣，欢迎联系咨询
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