摘 要：
碳化硅（SiC）金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）作为一种新型的宽禁带半导体材料，拥有良好的高频开关性能，能够有效提升电力电子变换器的效率及功率密度。以某公司的一款SiC MOSFET全桥模块为基础，通过在Saber仿真软件中建模以及搭建双脉冲测试电路，验证驱动电阻对器件开关性能的影响。同时设计了基于ACPL-339J隔离光耦的驱动电路，重点介绍保护电路的设计，并给出桥臂串扰抑制电路的参数整定方法。最后通过搭建三相脉宽调制（PWM)整流器物理实验平台验证驱动电路的有效性，并且对仿真结论进行了实验验证。实验结果表明，所设计的驱动电路能满足SiC MOSFET高开关频率的驱动需求，对于桥臂串扰有明显抑制效果，能够保证系统稳定可靠运行。
1、引 言
SiC MOSFET由于其极小的输入电容，更易受驱动电路寄生参数的影响，且需要一定正压及负压来保证SiCMOSFET更小的通态损耗及可靠关断，同时极短的开通时间使得驱动电路必须提供瞬态大电流来满足门极电压快速上升的特性Ⅱ-²2。以某SiC全桥模块作为功率器件，通过Saber仿真软件搭建SiCMOSFET的器件模型，利用双脉冲测试电路验证模块在不同驱动电阻下的开关。
MOSFET输出缓冲电路来增大电路的驱动能力。驱动电路还有另一个作用是保护SiCMOSFET，避免功率管损坏。因此，在设计过程中，要重点关注驱动电路的保护电路设计。由于ACPL-339J芯片内部集成了欠压保护、过饱和检测、软关断等功能，所以通过外部电路的改善，可以有效保证故障发生时功率管的安全。具体保护电路设计如下：短路保护所设计的驱动电路中，故障发生时驱动芯片Desat引脚电压值高于门限电压，芯片检测到该电压就会触发故障信号，同时封锁输入的PWM脉冲，电路进入软关断模式。对此电路主要关注过流响应时间和防止故障信号误触发。
6结 论
通过建立SiCMOSFET全桥模块的Saber仿真模型，利用双脉冲仿真电路测试了模块开关性能，得出在驱动电阻减小的情况下，门极驱动电压拥有更快的响应时间，但由此也带来驱动电压振荡幅度增加。同时利用硬件驱动电路，测试了短路保护及两级软关断响应，可知设计的电路能在较短时间内触发保护，且有效避免故障响应过程中带来的冲击危害。最后搭建了三相PWM整流器平台，给出了运行过程中不同驱动电阻对电路的影响，以及串扰抑制电路所起的抑制效果，符合仿真得出的结论。通过物理实验最终验证了所设计的驱动电路的有效性以及可靠性。
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