SiC MOSFET短路特性及过流保护研究

作者：王占扩; 童朝南; 黄伟超

来源：中国电机工程学报, 2020, 40(18): 5751-5760.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.200511

• SiC MOSFET
• 特性短路
• 过流保护
• V(DS(ON))检测
• VGS检测

为了提高电力电子装置中SiC MOSFET可靠性,对SiC MOSFET短路特性和过流保护进行研究。首先在不同的母线电压和环境温度下,对处于短路状态的SiC MOSFET的电流IDS和导通压降V(DS(ON))进行测量和分析,在此基础上设计基于V(DS(ON))检测的过流保护电路,比较两种消隐电路对保护的影响,实验证明,在消隐电路工作时,较大的充电电流可有效缩短保护时间,但电路功率消耗较大。针对半桥直通短路,根据SiC MOSFET的工作特性,提出一种基于门极电压VGS检测的直通短路保护方法,将半桥两只SiC MOSFET的VGS电压于门极阈值电压比较,如果同时超过阈值电压,可判断发生直通短路,实验表明,提出的保护方法具有保护时间快,短路电流小的特点,与V(DS(ON))检测的过流保护电路配合,可以有效地保护SiC MOSFET。

• 单位
  北方工业大学; 自动化学院; 北京科技大学