[发明专利]一种碳化硅MOSFET的并联均流结构

说明书

一种碳化硅MOSFET的并联均流结构，由n级构成，n≥2，n为正整数。每一级由碳化硅MOSFET Q₁、Q₂、……、Q_n及其驱动电路组成；驱动电路中，每个驱动电源串联一个均流电感器，均流电感器连接驱动电阻，驱动电阻连接一个单体MOSFET，即驱动电源u_g1、u_g2、……、u_gn的正极连接均流电感器L_g1、L_g2、……、L_gn的一端a1、a2、……、an，均流电感器L_g1、L_g2、……、L_gn的另一端b1、b2、……、bn连接驱动电阻R_g1、R_g2、……、R_gn的一端，驱动电阻R_g1、R_g2、……、R_gn的另一端连接单体碳化硅MOSFET Q₁、Q₂、……、Q_n的栅极。

技术领域

本发明涉及一种碳化硅开关器件拓扑。

背景技术

当前广泛使用的开关器件主要是硅基底的MOSFET和IGBT。硅基底MOSFET开关损耗低，但要做到1700V及以上耐压则导通损耗很高，IGBT导通损耗低，但由于尾流则开关损耗很高，一般不能用于很高的开关频率，如10kHz以上。而使用碳化硅基底的MOSFET开关器件，相对硅基底的MOSFET具有低导通损耗的优点，相对IGBT具有低尾流低开关损耗的优点。

单体碳化硅MOSFET往往功率较小，当需要用在更大功率的场合时，需要并联使用以增加通过电流能力。但并联碳化硅MOSFET使用时，由于驱动在时间和幅值上的误差、主功率电路寄生参数差异等影响会导致器件开通关断电流不相等，过大的电流在开关器件关断时会产生较大的电压应力，使开关器件被过压击穿损坏。

现有的MOSFET驱动电路大多数是基于硅器件MOSFET设计，对于碳化硅MOSFET的驱动电路设计较少，专利CN107800416A-一种大功率碳化硅驱动电路中提出了一种碳化硅MOSFET驱动电路，其具有隔离、保护、软关断功能。但是没有考虑到大功率应用场合中碳化硅并联可能遇到的脉冲不一致问题。

发明内容

本发明针对以上技术上的不足，提出一种新的碳化硅MOSFET并联均流结构。本发明解决了传统并联碳化硅MOSFET并联结构因驱动信号不一致导致的误开通问题，达到并满足碳化硅MOSFET大功率的设计要求。

本发明碳化硅MOSFET并联均流结构为n个子模块并联，n的最小值为总设计功率除以单个碳化硅MOSFET设计功率，n为正整数。每一个子模块由一个碳化硅MOSFET及一个驱动电路组成，碳化硅MOSFET和驱动电路连接。驱动电路中，驱动电源的正极连接均流电感器的一端，均流电感器的另一端连接驱动电阻的一端，驱动电阻的另一端连接碳化硅MOSFET。