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栅极驱动电路的传导共模电磁干扰特征分析
Conducted Common-Mode Electromagnetic Interference Characteristic Analysis of Gate Drive Circuits
岳乔治 · 彭晗 · 童乔凌 · 康勇 · 中国电机工程学报 · 2025年7月 · Vol.45
栅极驱动电路作为连接低压控制与高压功率回路的关键环节，其电磁干扰特性直接影响系统可靠性。现有研究多集中于差模干扰，对共模干扰的分析尚不充分。本文聚焦功率器件开关过程中的电压过冲与高频振荡，构建梯形波与衰减正弦波干扰源模型；结合主电路与驱动架构，建立多支路耦合共模干扰网络模型，分析其宽频阻抗特性；以共模电流与驱动信号干扰电压为表征量，推导传递函数并揭示故障机理。实验表明，干扰源高频振荡在耦合路径阻抗谐振时将显著放大共模干扰，需在电磁兼容设计中重点抑制。
解读: 该研究对阳光电源的功率变换产品线具有重要参考价值。栅极驱动共模干扰问题在SG系列高功率密度光伏逆变器和PowerTitan大型储能系统中尤为突出,特别是采用SiC/GaN器件的高频应用场景。研究提出的干扰源建模和传递路径分析方法,可指导我司产品EMC设计优化:1)通过抑制驱动电路振荡,降低ST系列储...
一种用于硅/碳化硅混合开关的主动串扰抑制门极驱动电路
An Active Crosstalk Suppression Gate Driver Circuit for Si/SiC Hybrid Switch
作者未知 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年1月
由并联的硅（Si）绝缘栅双极型晶体管（IGBT）和碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）组成的混合开关（HyS），近年来因其高效率和低成本而受到越来越多的关注。然而，由于器件特性的独特表现和差异，HyS 在运行过程中产生的串扰会显著降低系统可靠性。为解决串扰问题，本文分析了 HyS 中的串扰效应，并建立了 HyS 的串扰模型。设计了一种栅极驱动电路来抑制 HyS 中的串扰，并详细阐述了其工作原理。该驱动电路简化了硬件设计，同时有效解决了 HyS 中的串扰问题。L...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项Si/SiC混合开关的有源串扰抑制技术具有重要的战略价值。当前光伏逆变器和储能变流器正面临效率提升与成本控制的双重压力，纯SiC方案虽然性能优异但成本居高不下，而Si IGBT与SiC MOSFET并联的混合开关方案恰好提供了一条兼顾性能与经济性的技术路径。 该论文针...
一种动态两阶段栅极驱动器以释放GaN HEMT的快速开关潜力
A Dynamic Two-Stage Gate Driver for Unlocking the Fast-Switching Potential of GaN HEMT
Ji Shu · Jiahui Sun · Xinke Wu · Kevin J. Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
主流肖特基型 p - GaN 栅极高电子迁移率晶体管（HEMT）的栅极端子，由于其安全工作的栅极电压裕量较窄，在快速开关瞬态过程中特别容易受到栅极电压振铃的影响。在这项工作中，提出了一种具有扩展栅极电压裕量和抑制栅极回路振荡/振铃的新型栅极驱动电路。该新设计基于一种动态两阶段导通过程，由一个 GaN 横向场效应整流器（L - FER） - 电阻对实现，该对可以根据实时栅极电压自适应地调整栅极充电速度，在初始导通阶段实现快速充电，而在栅极接近完全导通时实现缓慢充电。后一阶段有效地抑制了栅极回路振荡...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对GaN HEMT的动态两级栅极驱动技术具有重要的战略价值。该技术通过GaN横向场效应整流器与电阻对的自适应组合，实现了栅极电压的动态调控，既保证了快速开关又避免了栅极过应力，这直接契合我司在高功率密度逆变器和储能变流器领域的核心技术需求。 在光伏逆变器应用中，Ga...