SiC MOSFET开通电流尖峰的分析及抑制

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作   者：

孙丽敬;  张雷;  宋振浩;  郑遵宇; 

作者机构：

中国电力科学研究院有限公司;  中国矿业大学电气与动力工程学院; 

关键词：

金属氧化物半导体场效应晶体管;  反向恢复电流;  开通电流尖峰; 

期刊名称：

电力电子技术

i s s n：

1000-100X

年卷期：

2020 年 04 期

页   码：

119-123+140

摘   要：

在桥式结构的电压源型变换器中,IGBT器件需要反并联二极管以保证续流。而碳化硅(SiC)金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)由于具有双向导通的能力,且内部寄生体二极管,所以无需外部增加反并联二极管。但是体二极管的反向恢复问题、导通压降过大问题将降低变换器效率。所以目前很多应用中仍然在SiC MOSFET外部反并联SiC肖特基势垒二极管(SBD)进行续流。虽然SiC SBD无反向恢复电流,但是SBD的结电容会导致较大的主开关管开通电流尖峰。为了得到最优的续流方式,此处分析了SiC SBD续流、SiC MOSFET体二极管续流以及两者并联续流3种模式下开通电流尖峰的组成成分及各成分的产生原因。实验结果表明利用体二极管和SBD并联的方式效果最差。为了研究电流尖峰的变化规律,实验中改变直流侧电压和开关速度等外部条件,观察电流尖峰的变化。实验结果表明开关速度对电流尖峰的影响最大。最终,提出了3种抑制开通电流尖峰的方法。