[发明专利]一种SiC MOSFET反向转移电容测量方法

权利要求书

1.一种SiC MOSFET反向转移电容测量方法，其特征在于，基于SiC MOSFET反向转移电容测量电路，所述SiC MOSFET反向转移电容测量电路包括上桥臂SiC MOSFETQ₁、下桥臂SiCMOSFETQ₂、负载电感L_load、栅极驱动器、外加驱动电阻R_{g_de}及母线电源V_dd；

上桥臂SiC MOSFET Q₁的栅极与源极相连接，上桥臂SiC MOSFET Q₁的漏极与母线电源V_dd的正极性端子相连，上桥臂SiC MOSFET Q₁的源极与下桥臂SiC MOSFET Q₂的漏极相连，下桥臂SiC MOSFET Q₂的源极与母线电源V_dd的负极性端子S’相连，下桥臂SiC MOSFET Q₂的栅极与外加驱动电阻R_{g_de}的一端相连，外加驱动电阻R_{g_de}的另一端与栅极驱动器相连；

负载电感L_load的一端与下桥臂SiC MOSFET Q₂的漏极相连，负载电感L_load的另一端与母线电源V_dd的正极性端子相连，母线电源V_dd的负极性端子S’与栅极驱动器的接地端子相连；

包括以下步骤：

栅极驱动器输出的高电平电压V_gg、下桥臂SiC MOSFET Q₂的漏极外接引线端子G与母线电源V_dd的负极性端子S’之间的电压u_GS'、外加驱动电阻R_{g_de}、栅极驱动器内部驱动电阻R_{g_dr}、下桥臂SiC MOSFET Q₂的栅漏极PCB布线产生的杂散电容C_dg'、下桥臂SiC MOSFET Q₂漏源极电容两端的电压u_DS及下桥臂SiC MOSFET Q₂漏栅极电容两端的电压u_DG，在米勒平台期间，得下桥臂SiC MOSFET Q₂的反向转移电容C_dg为：

其中，t为时间。

2.根据权利要求1所述的SiC MOSFET反向转移电容测量方法，其特征在于，栅极驱动器输出的高电平电压V_gg为：

其中，R_{g_dr}为栅极驱动器内部的驱动电阻，R_{g_de}为外加驱动电阻，i_g为栅极驱动器的输出电流，u_GS'为G端子和母线电源V_dd的负极性端子S’之间的电压，L_g为下桥臂SiC MOSFET Q₂中栅极的杂散电感。

3.根据权利要求2所述的SiC MOSFET反向转移电容测量方法，其特征在于，下桥臂SiCMOSFET Q₂栅漏极PCB布线产生的杂散电容C_dg'两端的电压及电流满足：

其中，u_DG为杂散电容C_dg'两端的电压，i₁为流过杂散电容C_dg'的电流；

在端子G及端子g处的KCL方程分别为：

i_g+i₁+i₂＝0 (3)

i_gs-i_dg+i₂＝0 (4)

其中，i₂为流过下桥臂SiC MOSFET Q₂内部驱动电阻R_{g_in}的电流，i_gs及i_dg分别为流过电容C_gs及流过电容C_dg的电流；

流过电容C_ds、C_gs及C_dg两端的电压u_DS、u_gs、u_dg满足：

u_dg＝u_DS-u_gs (5)

其中，C_ds为下桥臂SiC MOSFET Q₂中漏极与源极之间的寄生电容，C_gs为下桥臂SiCMOSFET Q₂中栅极与源极之间的寄生电容；

在下桥臂SiC MOSFET Q₂开通过程中米勒平台期间u_gs保持不变，流过电容C_gs的电流i_gs为：

将式(6)带入式(4)得：

i_dg＝i₂ (7)

将式(2)及式(7)带入式(3)得：

在下桥臂SiC MOSFET Q₂开通过程米勒平台期间i_g保持不变，因此驱动回路电感L_g两端的电压为：

将式(9)带入式(1)得：

反向转移电容C_dg两端的电压及电流满足：

将式(8)、式(10)带入式(11)，得反向转移电容C_dg为：