[发明专利]阻性负载碳化硅MOSFET半桥串扰电压峰值计算方法

权利要求书

1.阻性负载下的碳化硅MOSFET半桥串扰电压峰值计算方法，其特征为：所述的碳化硅MOSFET半桥结构如下：

包括上桥器件、下桥器件，以上桥器件作为开关器件，以下桥器件作为受串扰影响器件；所述下桥器件与阻性负载R_load并联；其中，Q₁器件和Q₂器件分别为上桥碳化硅MOSFET和下桥碳化硅MOSFET，R_g1、L_g1、L_d1和L_cs1分别为上桥的驱动电阻、栅极寄生电感、漏极寄生电感和共源极寄生电感，C_gd1、C_gs1和C_ds1分别为上桥器件的栅漏极寄生电容、栅源极寄生电容和漏源极寄生电容；R_g2、L_g2、L_d2和L_cs2分别为下桥的驱动电阻、栅极寄生电感、漏极寄生电感和共源极寄生电感，C_gd2、C_gs2和C_ds2分别为下桥器件的栅漏极寄生电容、栅源极寄生电容和漏源极寄生电容，L_loop为功率回路寄生电感；C_DD为充放电电容，V_DD为母线电压；Q₁的栅压源输出高电平为V_Gon、低电平为V_Goff的脉冲电压；Q₂的栅压源输出值为V_Goff的恒定电压；v_gs1表示上桥器件的栅源电压，v_ds1表示上桥器件的漏源电压，v_gs2表示下桥器件的栅源电压，v_ds2表示下桥器件的漏源电压；

其特征为：包括如下步骤：

步骤一：v_gs1达到阈值电压V_th前，列出上桥驱动回路KVL方程，得到此阶段v_gs1表达式，进一步得到v_gs1达到阈值电压时其一阶微分的值，作为初始条件；v_gs1达到阈值电压后，列出上桥驱动回路KVL方程和主功率回路KVL方程，联立求解得到此阶段v_gs1表达式；

步骤二：利用饱和区电流公式，得到i_d1表达式；

步骤三：基于损耗守恒，将下桥驱动电阻等效至漏源极支路，列出等效电路中Q₂与负载回路KVL方程，与i_d1表达式联立求解，得到v_ds2表达式；

步骤四：列出下桥驱动回路KVL方程，与v_ds2表达式联立求解，得到v_gs2表达式；

步骤五：对v_gs2表达式求导，导数为0时的值即为串扰电压峰值；

其中：v_gs1表示Q₁的栅源电压，i_d1表示Q₁的漏电流，v_ds2表示Q₂的漏源电压，v_gs2表示Q₂的栅源电压，即串扰电压。