防撞车出租， 汕头防撞车出租，  惠州防撞车租赁     碳化硅功率器件的损耗影响因素？    通过对功率器件的损耗组成分析，获得影响功率器件的损耗值大小的三类因素： 1）器件本身特性的影响； 2）驱动电路的栅极电阻选型； 3）功率器件散热条件。 

       其中器件本身特性主要与所使用的功率半导体材料和结构工艺有关，SiC器件的𝐸(𝑜𝑛)和𝐸(𝑜𝑓𝑓)显著低于Si器件。因此SiC器件将逐步替代Si器件，作为电机控制器的功率器件的首选方案。 在器件选型确定后，器件固有属性，如通态阻抗已经确定，通态损耗只受到电气负荷大小影响。剩余两个因素则可以根据设计需求进行调整，从而具备了进一步降低损耗的可能性。 在功率器件的损耗计算中，开关断损占据较高比重。开关损耗的大小主要与功率器件的开关速度有关，开关速度越快，对应的开关损耗越低。而功率器件的开关速度主要受到驱动电路设计参数的影响。 驱动电路是驱动功率器件动作的外围设计电路，通常具备电气信号隔离、驱动功率器件开关和保护功能。其中栅极驱动电阻值𝑅的选取直接影响功率器件的开关速度，𝑅取值越小，MOSFET的栅源电容𝐶𝑠的充、放电速度越快，开关速度越快。 

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        驱动电路基本原理： SiC MOSFET的开关过程，实际是电源对栅极电容进行充放电的过程。以型号为IMW120R045M1的英飞凌SiC MOSFET为例，其栅极电荷量𝑄与栅源电压 𝑉GS(th) (Gate-source threshold voltage基-源极阈值电压)之间的关系，达到3.5V开通阈值时需要10nC，此时器件开始导通；达到15nC时，进入米勒平台阶段；达到50nC后，SiC器件进入饱和导通。关闭过程则与之反向。 

         SiC功率器件栅极充电曲线𝑄的充电公式： 𝑄=𝑖𝑔∗𝑡𝑜𝑛 其中𝑡𝑛为充电时间，𝑖为充电电流，其大小由栅极驱动电阻值𝑅和驱动电源电压决定，器件选定后𝑄和电压的关系固定，则𝑡𝑛的大小由𝑅决定，𝑅越大则SiC器件的开通/关断时间越长，器件损耗越大。驱动电阻的阻值选取，还需同时考虑SiC功率器件的开关速度和杂散电感带来的脉冲尖峰，因此通常通过试验来验证选型的合理性。为了测试不同驱动电阻下，器件开/关时间和损耗，分别设置驱动电阻为4Ω和15Ω，负载电流20A，在结温175℃条件下测试功率器件的开通和关断波形。 在驱动电阻为4Ω和15Ω时，导通时间的差异约25ns，开通损耗分别为368uJ和594uJ，关断损耗分别为46uJ和131uJ；随着驱动电阻的降低，开关损耗降低了70%。但是随着驱动电阻的降低，器件导通时的瞬态电流也产生了更大的尖峰，在恶劣工况下会产生过流风险，同时更大的电流震荡所带来的𝑑/𝑑𝑡，会在引线电感上产生更高的电压尖峰，尤其在器件关断时，尖峰电压叠加母线电压可能造成SiC功率器件的过压击穿。 由于引线电感等寄生参数的存在，功率器件开关速度越快，寄生参数带来的电压和电流震荡越高。回路引线电感越大，开关时功率器件端电压𝑉𝑠及电流𝐼𝑠震荡越明显。

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