南京航空航天大学学报

作者：秦海鸿

单位：南京航空航天大学自动化学院；,南京航空航天大学自动化学院；,南京航空航天大学自动化学院；,南京航空航天大学自动化学院；,上海电机学院电气学院；

关键词：碳化硅;直流固态断路器;短路能力;短路保护

基金：国家自然科学基金 51677089;中央高校基本科研业务费专项资金 NS2015039 NS20160047;南京航空航天大学研究生创新基地（实验室）开放基金 kfjj20170308国家自然科学基金（51677089）资助项目；中央高校基本科研业务费专项资金（NS2015039，NS20160047）资助项目；南京航空航天大学研究生创新基地（实验室）开放基金（kfjj20170308）资助项目。

碳化硅器件比硅器件具有更低的导通电阻，用其制作直流固态断路器可以大大降低其通态损耗，减轻散热压力。然而相比于硅器件，由于碳化硅器件管芯面积小，电流密度大，其短路能力相对较弱，短路保护要求更高。为确保碳化硅器件安全可靠工作，提高碳化硅基直流固态断路器的可靠性，对比分析了硅基与碳化硅基MOSFET的短路能力，揭示了其器件恶化机理，研究了栅源极电压箝位方法，并结合去饱和检测，提出了一种基于源极寄生电感的“软关断”短路保护方法，制作了直流固态断路器样机进行实验验证。实验结果表明，所提方法可以降低功率器件的关断电压应力、抑制短路电流，适合碳化硅基直流固态断路器短路保护。

来源：2020年第2期

《南京航空航天大学学报》期刊编辑部

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