基于栅极和漏极电压检测的SiC MOSFET短路保护电路研究

作     者：宛新春 陈其工 杨锦涛 武逸飞 Wan Xinchun;Chen Qigong;Yang Jintao;Wu Yifei

作者机构：安徽工程大学高端装备先进感知与智能控制教育部重点实验室 安徽工程大学电气工程学院 

基　　金：国家自然科学基金区域创新发展联合基金资助项目(U21A20146) 

出 版 物：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)

年 卷 期：2025年第40卷第04期

页      码：1145-1155+1168页

摘      要：SiC MOSFET广泛应用于电力电子变换设备中，快速、准确且可靠的短路保护电路已成为推广其应用的关键技术之一。该文对SiC MOSFET的各类短路过程进行分析，利用器件短路时漏源极电压迅速增加的特点，设计短路保护电路的拓扑结构和功能，检测SiC MOSFET栅极和漏极电压，并将该信号进行分析、锁存、隔离、滤波处理，若器件发生短路，则输出短路信号给栅极驱动芯片。在此基础上，采用基本逻辑器件和高速器件设计保护电路，理论上分析计算该电路在不同短路类型下的响应时间。计入所有影响保护速度的因素，该电路能在600 ns内实现SiC MOSFET短路保护，尤其是在发生负载短路故障时能将短路保护时间缩短至200 ns以内，其响应速度受不同母线电压影响较小。搭建实验平台，测试了该电路在不同母线电压、短路类型、驱动能力等情况下的短路保护性能，实验结果与理论分析和设计要求相符合。

主 题 词：SiC MOSFET 短路保护 栅极电压检测 漏极电压检测 

学科分类：080903[080903] 080802[080802] 0808[工学-自动化类] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080501[080501] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 

核心收录：

D　O　I：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.240129

馆 藏 号：203127798...