随着半导体产业的不断进步,硅(Si)作为一种传统的半导体材料已经无法满足某些领域应用的需求,以碳化硅(SiC)为代表的第三代半导体材料逐渐成为新的选择,在当前我国正在推进的5G、数据中心、新能源汽车等多个领域的“新基建”中具有广阔的应用前景。作为SiC材料的功率半导体器件,SiC MOSFET具有阻断电压高、通态电阻低、开关速度快和耐高温等优点。若要充分发挥其优势,则必须设计与之相匹配的栅极驱动电路,才能保证SiC MOSFET良好的开关瞬态性能。本文围绕SiC MOSFET栅极驱动电路,对其驱动方法改进、电阻参数计算以及驱动电路随温度变化特性等主要问题进行了分析研究。首先,本文分析了SiC MOSFET的开关过程,对开关过程进行了详细描述,对Si功率MOSFET和SiC功率MOSFET动态参数进行了比较,提出了SiC MOSFET驱动电路的具体要求。分析了栅极电阻和驱动电压对驱动特性的影响,在此基础上提出了一种变栅极电阻驱动电路,并对电路工作原理和电路设计进行了详细描述。其次,为了对所提出的驱动电路进一步优化,推导了栅极电阻的计算方法。该推导以考虑寄生参数的双脉冲测试电路为模型,以减小开关过程的电压电流振荡和开关损耗为目标,对电路进行了频域分析。同时推导了电压和电流过冲与开关损耗的关系,也进一步证明了单一电阻无法解决振荡与损耗之间的矛盾。通过公式推导和简化建立了栅极电阻与电压电流振荡的关系,为抑制振荡电阻的选择提供了定量计算的依据。再次,对驱动和保护电路进行了高温设计。对分立元器件电阻、电容和电感等无源器件的温度特性进行了分析,对晶体管的开关工作特性随温度变化进行了详细分析,为高温驱动电路的器件选型提供了依据。设计了高温驱动电路拓扑,在满足驱动的基础上对SiC MOSFET进行欠电压保护和过电流保护设计,对电路工作原理进行了详细分析。最后,通过仿真和硬件实验验证了变栅极电阻驱动电路的开关损耗减小和振荡抑制情况,并对高温驱动电路、欠电压保护和过电流保护进行了双脉冲测试PSpice仿真,分析了所设计的驱动和保护电路在不同温度下的特性,为满足SiC MOSFET的高温应用提供了一种驱动电路解决方案。