2022-10-13 09:36:33
1 驱动电路的设计
得到+18 V直流电。6.3 V二极管半波整流，通过7905得到-5 V直流电，利用LM337调整为-4 V的直流电。
硅二极管一般应用于小于 250 V 的场合，有反向恢复时间。而 SiC 肖特基二极管耐压高达 1.2 kV，不仅开关频率高，而且没有反向恢复特性，能降低开关损耗 。图 7（a）为二极管电流波形，图 7（b）为反向截止时电流局部放大图，从图中可以看出反向恢复电流小于 0.8 A。
SiC MOSFET 在高频下工作，开关过程中电流电压震荡严重，为了解决这一问题，在 SiC MOSFET的漏源极两端并联 RC 缓冲电路。C 取 0.375 nF，R取 8 Ω/5 W。图 8（a）为添加了 RC 缓冲电路的 Buck电路图，图 8（b）为未添加 RC 缓冲电路 SiC MOSFET漏极电流波形，可以看出波形震荡严重。图 8（c）为添加了 RC 缓冲电路 SiC MOSFET 漏极电流波形，电流的峰值从 9 A 左右减少到了 6 A 左右，RC 缓冲电路吸收了部分电流谐波，使得系统的运行更加稳定可靠。
5 实验结果
根据PSpice的仿真结果搭建了实验电路，在Buck电路中,驱动电路的控制信号由单片机STM32F407ZG产生幅值为 3.3 V，占空比为 0.5 的 PWM 波，输入电压 100 V，电感取 4 mH，电容取 200 V/30 uF，负载为100 Ω，频 率 100 kHz。用 Tek 示 波 器 显 示 实 验 结果。图 9（a）为未添加 RC 缓冲电路的驱动电压波形，可以看出尖峰震荡较大。图 9（b）为添加了 RC 缓冲电路的驱动波形，有效地抑制了尖峰震荡。图 9（c）为开关开通时局部放大图，图 9（d）为开关关断时局部放大图，从图中可知开关都在 350 ns内波形稳定。
5.2 电路的效率
当频率为 100 kHz时，占空比为 0.5，负载分别取10 Ω、20 Ω、50 Ω、100 Ω、200 Ω、500 Ω时电路的效率如表 4所示，负载越小，效率越高，满载时效率最高。
该文针对 SCT2080KE 设计了驱动电路，利用双脉冲电路分析了 SiC MOSFET 的开关特性，以及 SiC肖特基二极管的反向恢复特性。通过设计RC缓冲电路，减少 SiC MOSFET 在开关过程中的大量谐波。最后搭建了实验电路，在 Buck电路中对比 SiC MOSFET和 Si IGBT 在不同占空比和不同负载条件下电路的效率。结果表明 SiC开关特性好，在实际应用中效率高，为工程实践奠定了基础。
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