无线电爱好网

 找回密码
 注册

QQ登录

只需一步,快速开始

扫一扫,访问微社区

25kw碳化硅基快速直流充电器的研制(第6部分):半导体器件的栅极驱动系统 ... ..电源 ...

2022-5-12 09:38| 发布者: 闪电| 查看: 32| 评论: 0

摘要: 在本系列的第1部分到第5部分中,我们详细介绍了从硬件透视图和控制策略。图1表示到目前为止讨论的系统。在第6部分中,我们将注意力转向驱动SiC MOSFET所需的栅极驱动电路。这些晶体管随着它们变得更高效、更可靠,它 ...


关掉它。电流在某种程度上是通用的,可以在图2中看到这两种情况。
由米勒电容器(或漏极/集电极和栅极之间的电容器)施加到栅极的dV/dt。在dV/dt瞬态期间,门驱动器输出信号应保持设置为输入信号给定的值。作为对吸收电流能力的补充,或者为了重新强制米勒效应吸收电流,栅极箝位可以被利用。该钳位将以非常低的阻抗重新施加阻塞电压,并绕过阻塞或关闭栅极电阻。夹具在关闭后使用,直到打开的早期开始。这当驱动具有大米勒电容的器件时,该技术用于非常高的功率。这就是我们的情况这里,在这个25千瓦的电动汽车充电器应用。
此外,在隔离驱动器或浮动驱动器的情况下,共模瞬态抗扰度(CMTI)SiC器件驱动器的驱动器输入和输出级之间的电压应比硅器件驱动器的更高。

施加的栅极驱动电压应保持稳定。

综上所述,在切换节点上的dV/dt期间,不应在驱动器输出上看到任何小故障所有类型开关的漏极/集电极或驱动器输入和输出级之间。但是,正如SiC MOSFET一样更快的SiC MOSFET驱动器应能满足更高的CMTI和dV/dt要求抗扰度水平、更高的额定电流和更低的输出阻抗)。

由于我们有一个半桥结构,具有很高的切换速度,所以计时是一个重要的关注点。我们当设备在半桥中运行时,需要考虑两个定时参数:从输入到输出的传播延迟输出和两个驱动器或两个输出之间的延迟不匹配。

对于SiC,由于开关频率可能高于100 kHz,传播延迟可能会影响占空比精确不匹配会影响开关之间的死区时间。对于碳化硅驱动器,传播延迟低于50纳秒延迟失配小于10ns是合适的。

对于高速应用,SiC MOSFET可以由Si或SJ MOSFET栅极驱动器驱动,这通常是比IGBT驱动器更快。但是,它们可能无法提供所需的输出电压范围。这些驱动器上的on电压(或输出电压摆幅)通常限制在15 V。这对于SiC MOSFET来说太低了。

此外,大多数硅MOSFET驱动器不提供负阻塞。

25千瓦应用的具体要求所需的上升/下降时间和所需的源/汇由于我们想要控制EMI,我们将限制dV/dt,但不要太多,以便有较小的死区时间(或快速)开启/关闭时间)和高效率。如AND 90103/D所述,[6] 栅极电阻在2到5之间Ω,SiC-MOSFET的dV/dt可以在20到40v/ns的范围内。因此,选择的栅极电阻在介意通过计算过程中的dV/dt,对栅极电阻值的选择进行了调整,并通过SPICE模拟进行了验证打开/关闭时间。

隔离级别

在硬件开发过程中,我们遵循IEC-61851标准,该标准要求我们遵循IEC-60664-1规则。我们假设工作电压接近最大1000 V。这些要求指导我们使用NCD57000[7]门驱动器。该驱动器的介电强度隔离电压超过5 kVrms,是一种工作模式电压波动能力超过1200 V,符合UL 1577。宽体8毫米爬电有助于
满足爬电/间隙要求。

功能和保护

以下栅极驱动器特性提高了SiC MOSFET功率实现的稳健性,提高了应用程序的效率和可靠性。这些主要特点是:

 共模瞬态抗扰度是SiC应用的一个关键参数。NCD57000提供

100千伏/微秒。

 •主动米勒钳
•DESAT保护


路过

雷人

握手

鲜花

鸡蛋

相关阅读

QQ|关于本站|小黑屋|Archiver|手机版|无线电爱好网 ( 粤ICP备15040352号 ) 无线电爱好技术交流5 无线电爱好技术交流1无线电爱好技术交流9开关电源讨论群LED照明应用、电源无线电爱好技术交流4无线电爱好技术交流8无线电爱好技术交流10无线电爱好技术交流11

粤公网安备 44030702001224号

GMT+8, 2022-7-29 15:39 , Processed in 0.124800 second(s), 18 queries .

Powered by Discuz! X3.4 Licensed

Copyright © 2001-2020, Tencent Cloud.

返回顶部