【摘 要】
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由于具有优异的热学、电学特性,SiC功率MOSFET多应用在快速功率开关系统中。为了确保SiC功率MOSFET在应用中的可靠性,其动态特性的研究十分重要。然而,目前该类型器件动态特性的测试平台研究还比较匮乏。因此,设计一套自动化的SiC功率MOSFET动态参数测试平台具有较高的工程应用价值。本文首先针对SiC功率MOSFET设计了能够快速开关和负压关断的驱动电路,同时设计了1200V耐压的母线电容
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由于具有优异的热学、电学特性,SiC功率MOSFET多应用在快速功率开关系统中。为了确保SiC功率MOSFET在应用中的可靠性,其动态特性的研究十分重要。然而,目前该类型器件动态特性的测试平台研究还比较匮乏。因此,设计一套自动化的SiC功率MOSFET动态参数测试平台具有较高的工程应用价值。本文首先针对SiC功率MOSFET设计了能够快速开关和负压关断的驱动电路,同时设计了1200V耐压的母线电容组用于满足测试时高压、瞬时大电流的需求。然后,本文根据栅电荷、开关、体二极管反向恢复、短路、雪崩耐量等测试原理设计了相应的测试电路。为了确保测试电路稳定可靠,本文通过建模仿真,重点分析了电路板不同位置的寄生电感与寄生电容分别对SiC器件开关特性的影响。随后,提取测试电路中的寄生参数,根据分析结果,完善测试电路板的布局布线,优化寄生参数,最终完成测试电路的硬件设计。此外,为了提高测试效率,本文利用Labview软件针对测试过程中用到的源表Keythley2410、信号发生器AFG3102C以及示波器MDO3024设计了一套可以实现一键测试的程序。随后,本文将软件部分与硬件平台结合,最终完成测试平台的设计。本文对测试系统进行了验证,验证结果显示,本文所设计的测试平台能够实现对SiC功率MOSFET栅电荷、开关、体二极管反向恢复、短路及雪崩耐量等动态参数的自动测试。最大测试误差为开关上升时间Tr,误差为9.2%,最小测试误差为开关下降时间Tf,误差为1.2%,达到设计指标（最大误差小于10%）要求。
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