一种基于等效栅极电阻控制的SiC MOSFET结温波动抑制方法

非平稳工况下的结温波动是影响碳化硅（SiC）MOSFET可靠性的关键因素。本文提出一种等效栅极电阻控制方法，克服了在线连续调节驱动电阻的难题，并在此基础上设计了一种通过调节开关损耗来抑制结温波动的主动热管理策略，推导了结温调节范围。通过搭建逆变器实验平台验证了理论分析的正确性。实验结果表明，该方法可显著降低SiC MOSFET在不同功率波动阶段的结温波动，最大波动由18.83℃降至9.85℃，器件寿命提升约2.18倍。同时，考虑系统效率，引入温控操作区间与结温控制系数概念，并通过实验验证了方法的有效性。

通常限制碳化硅(SiC)金属-氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,MOSFET)可靠性的根本因素是非平稳工况下的结温波动.文中提出的等效栅极电阻控制方法克服了在线连续修改驱动电阻的困难;在此基础上,提出一种主动热管理方法,通过改变开关损耗的方式来抑制结温波动,同时给出结温调节范围的推导过程;搭建逆变器实验平台,验证理论分析的正确性.实验结果表明,该方法可显著降低SiC MOSFET各功率波动阶段的温度波动,最大波动范围由 18.83℃降至9.85℃,SiC MOSFET的寿命延长约2.18倍.此外,考虑系统的效率因素,提出温控操作区间和结温控制系数的概念;最后,通过实验验证所提出的方法的有效性.