研究意义:

电力电子技术是将一次能源转变为人们各种所需要的电能，而电力电子开关器件又在电力电子技术中扮演着关键的作用，电力开关器件的性能越出色，能源利用的效率越高。从办公电脑，小型家电到电动汽车，再到智能电网、交通运输、先进装备制造、航天航空等需要高质量、高效率的电力能源。

碳化硅（silicon carbide, SiC），作为新一代半导体材料，具有禁带宽度大、高击穿电场、高饱和电子漂移速率、高热导率等出色性能，可以在高温、高压、大电流、高频的领域中得到广泛的应用，是一种具有广阔前景的半导体材料。

随着硅功率器件的性能逐渐地逼近了硅材料的极限，研究学者在19 世纪80年代就开始转向宽禁带半导体材料，如碳化硅、氮化镓、氧化砷等。碳化硅材料具有硅材料不可比拟的优势性能，其十倍于硅材料的临界击穿电场，禁带宽度约为硅的3 倍，耐温度能力约为硅的4 倍。因此，碳化硅器件拥有更低的功耗，能够在更高的频率和温度下工作，这些特点决定了未来的功率器件正朝着碳化硅器件迈进。

通常电力电子器件在高电压、大电流的使用环境中工作，会因多种因素引起器件故障，进而引起器件的失效，甚至会损坏整个电力电子系统，造成不可挽回的经济损失。如何保证器件安全、稳定、高效的工作，如何提高器件的可靠性，发挥功率器件的最大效能成为了一个新的命题，所以设计一款性能优良的驱动电路显得尤为重要。

驱动电路的研究需紧密结合器件的特性来进行。首先，SiC MOSFET驱动范围更小，Si MOSFET驱动范围更大。其次，SiC MOSFET的门极阈值电压明显小于Si MOSFET，并且随着温度的升高，SiC MOSFET的阈值电压会急剧下降。因此高温时需严格控制G、S极间的电压尖峰以避免器件的误导通。第三，SiC MOSFET的输入电容远小于Si MOSFET，这说明SiC MOSFET的开通时间更短，更适合应用在高频场合，而在开关频率较高时，对驱动电路中的信号延迟时间等参数更为敏感。根据以上特点， SiC MOSFET驱动电路将更加复杂，需要考虑的因素会更多。

国内外的研究现状:

SiC MOSFET 器件特性不同于Si MOSFET，SiC MOSFET 对回路参数更敏感，易产生波形的振荡过冲，栅极电压的安全阈值比IGBT 要小，栅极氧化层容易击穿，在驱动电路设计上更加困难。