SiC MOSFET开通电流尖峰的分析及抑制

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SiCMOSFET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.