新型SiC功率器件在Boost电路中的应用分析

设f=20 kHz，分别选取Rg为6 Ω和10 Ω时分析开关管上升沿和下降沿暂态过程，图4为实验结果。可以看出，δ1(Rg=10 Ω)>δ1(Rg=6 Ω)δ2(Rg=10 Ω)>δ2(Rg=6 Ω)。与Rg=10 Ω相比，Rg=6 Ω开关速度更快。这验证了Rg越小，上升和下降暂态过程越短。对于传统Si IGBT而言，其开通和关断时间约400 ns，而从SiC电路实验结果可见，Rs=6 Ω时，δ1≈80 ns，δ2≈50 ns，减少了80%以上，这意味着SiC器件在开关频率方面开发前景更广阔。

(2)不同开关频率情况下功率传输效率

实验通过控制SiC MOSFET f逐步从零增加至100 kHz，测量不同f下η值，其结果如图5所示。

可见，在0～100 kHz区间内，SiC器件传输效率始终大于98.4%，这完全能够满足应用需求。随着f逐步增加，η逐步降低;Rg越大，η也越低，此结果符合f对η影响的理论分析。

6 结论

通过对实验结果的分析对比可见，SiC器件在电力电子设备应用上与Si器件相比有较大优势，但同样存在限制自身潜力开发的因素。在SiC系统电路设计中，栅极电阻的选择需充分考虑到限制暂态电流和开关时间限制这两个要求，同时为保证SiC器件传输效率，开关频率的选择也需慎重。