Un nuevo controlador de puerta para suprimir la diafonía de MOSFET de SiC
Autores: Liang, Mei; Chen, Jiwen; Bai, Jinchao; Jia, Pengyu; Jiao, Yuzhe
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un nuevo controlador de puerta para suprimir la diafonía de MOSFET de SiC
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Velocidad de conmutación
Transistor de Efecto de Campo Metal-Óxido-Semiconductor de Carburo de Silicio
Problemas de diafonía
Controlador de compuerta
Transistores de Unión Bipolar
Resultados de simulación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
El transistor de efecto de campo metal-óxido-semiconductor de carburo de silicio (SiC MOSFET) de alta velocidad de conmutación tiene graves problemas de diafonía. Durante la transición de encendido y apagado del interruptor activo en una configuración de pierna de fase, las caídas de voltaje a través del inductor de fuente común y la corriente de desplazamiento del capacitor de compuerta-drenaje del interruptor en estado de apagado inducen un pulso espurio en su voltaje de fuente de compuerta. Este artículo propone un nuevo controlador de compuerta que utiliza dos transistores bipolares de unión (BJTs) y un diodo para conectar el terminal de compuerta del SiC MOSFET y el voltaje negativo del controlador, lo que proporciona un camino de baja impedancia para evitar la corriente de desplazamiento del capacitor de compuerta-drenaje cuando ocurren problemas de diafonía. Los resultados de la simulación demuestran que el controlador propuesto es válido para suprimir el problema de diafonía. Las comparaciones entre los controladores anteriores y el controlador propuesto muestran la superioridad de este último. Finalmente, el controlador de compuerta propuesto se implementa con éxito y se verifica experimentalmente en un prototipo de reductor síncrono de 1.1 kW.
Descripción
El transistor de efecto de campo metal-óxido-semiconductor de carburo de silicio (SiC MOSFET) de alta velocidad de conmutación tiene graves problemas de diafonía. Durante la transición de encendido y apagado del interruptor activo en una configuración de pierna de fase, las caídas de voltaje a través del inductor de fuente común y la corriente de desplazamiento del capacitor de compuerta-drenaje del interruptor en estado de apagado inducen un pulso espurio en su voltaje de fuente de compuerta. Este artículo propone un nuevo controlador de compuerta que utiliza dos transistores bipolares de unión (BJTs) y un diodo para conectar el terminal de compuerta del SiC MOSFET y el voltaje negativo del controlador, lo que proporciona un camino de baja impedancia para evitar la corriente de desplazamiento del capacitor de compuerta-drenaje cuando ocurren problemas de diafonía. Los resultados de la simulación demuestran que el controlador propuesto es válido para suprimir el problema de diafonía. Las comparaciones entre los controladores anteriores y el controlador propuesto muestran la superioridad de este último. Finalmente, el controlador de compuerta propuesto se implementa con éxito y se verifica experimentalmente en un prototipo de reductor síncrono de 1.1 kW.