一種高效SiC MOSFET管-IGBT管并聯的電路復合器件制造技術

本實用新型專利技術屬于電子器件領域，尤其涉及一種高效SiC?MOSFET管?IGBT管并聯的電路復合器件,所述高效SiC?MOSFET管?IGBT管并聯的電路復合器件包括SiC?MOSFET管和IGBT管，所述SiC?MOSFET管?IGBT管和所述IGBT管并聯;本實用新型專利技術提供的高效SiC?MOSFET管?IGBT管并聯的電路復合器件巧妙利用了SiC?MOSFET管與IGBT管兩種不同器件的優點，避開了他們的缺點，可以明顯降低器件損耗，提高變換器的效率，為節能節排做貢獻。此外，本電路復合器件適用范圍廣泛，可以使用于現在IGBT或者SiC?MOSFET器件成熟使用的場合，比如buck、boost、有源PFC、逆變器、DCDC變換器等電路。

High efficiency SiC MOSFET tube parallel -IGBT circuit composite device

The utility model belongs to the field of electronic devices, and particularly relates to a circuit device, the SiC MOSFET composite tube IGBT in parallel, the efficient SiC MOSFET composite tube circuit device IGBT tube parallel SiC MOSFET tube and IGBT tube, the SiC MOSFET tube IGBT tube and the IGBT tube parallel; the utility model provides a high efficient SiC MOSFET composite tube circuit device IGBT tube parallel the clever use of the SiC MOSFET tube and IGBT tube two kinds of advantages of different devices, avoid their disadvantages, can significantly reduce the loss of device, improve the efficiency of the converter, for saving row contribution. In addition, the circuit composite device applicable to a wide range, can be used in IGBT or SiC MOSFET devices now mature occasions, such as Buck, boost, PFC, active inverter, DCDC converter circuit.

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于電子器件領域，尤其涉及一種高效SiCMOSFET管-IGBT并聯的電路復合器件。
技術介紹
隨著半導體集成電路的發展，各種晶體管成為非常重要的電子元件，在這之中，IGBT管和SiC-MOSFET管由于其良好的性能受到了越來越多的關注。IGBT管中文名稱為絕緣柵雙極型晶體管，是20世紀80年代中期出現的一種復合器件，它的輸入控制部分為金屬氧化物半導體場效應晶體管，輸出級為雙極結型晶體管，兼有場效應晶體管和電力晶體管的優點：高輸入阻抗，電壓控制，驅動功率小，開關速度快，工作頻率可達10~40kHz，飽和壓降低，電壓電流容量較大，安全工作區寬。但是由于其高輸入阻抗效應，IGBT開關的損耗一般比較大。此外，IGBT具有高反向耐壓和大電流特性，但是對驅動電路要求很嚴格，并且不適合工作在高頻場合，一般IGBT的工作頻率為20kHz以下。SiC‐MOSFET管中文名稱為碳化硅-金屬氧化物半導體場效應晶體管，與IGBT不同，SiC‐MOSFET不存在開啟電壓，所以從小電流到大電流的寬電流范圍內都能夠實現低導通損耗。SiC‐MOSFET管具有工作頻率高且耐高溫能力強，同時又具有通態電阻低和開關損耗小等特點，是高頻高壓場合功率密度提高和效率提高的應用趨勢。但是，SiC‐MOSFET管相對于IGBT管導通內阻高，這就限制它的應用。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種高效SiCMOSFET管-IGBT管并聯的電路復合器件，旨在設計一種開關速度快且開關損耗小的電子器件。本技術是這樣實現的，一種高效SiCMOSFET管-IGBT管并聯的電路復合器件，所述高效SiCMOSFET管-IGBT管并聯的電路復合器件包括SiC-MOSFET管和IGBT管，所述SiC-MOSFET管和所述IGBT管并聯。將兩者并聯之后可以發揮IGBT和SiC的優點，而屏蔽兩者的缺點。本技術的進一步技術方案是：所述SiC-MOSFET管的漏極D與所述IGBT管的集電極C相連，所述漏極D與所述集電極C之間可以通過低感導線相連，也可以直接相連，或者通過集成電路板相連。本技術的進一步技術方案是：所述SiC-MOSFET管的源極S與所述IGBT管的發射極E相連，所述源極S與所述發射極E之間可以通過低感導線相連，也可以直接相連，或者通過集成電路板相連。本技術的進一步技術方案是：所述SiC-MOSFET管的柵極G1與所述IGBT的門極G2不相連，所述SiC-MOSFET管的柵極G1與所述IGBT的門極G2為所述高效SiCMOSFET管-IGBT管并聯的電路復合器件的共同驅動端。作為復合器件的驅動端，柵極G1和門極G2并不相連，而是分別與其他電子元件相連，這樣才能實現所述高效SiCMOSFET管-IGBT管并聯的電路復合器件的錯時驅動或同時驅動。本技術的進一步技術方案是：所述高效SiCMOSFET管-IGBT管并聯的電路復合器件為同時驅動或者錯時驅動。錯時驅動是指所述SiC-MOSFET管優先于所述IGBT管開通，利用了所述SiC-MOSFET管低開關損耗的特點，當所述SiC-MOSFET管完全導通后再導通IGBT管，這樣IGBT管的發射極E和集電極C之間電壓為零，可以無損耗開通。所述IGBT管優先于所述SiC-MOSFET管關閉，這樣IGBT管的發射極E和集電極C之間電壓為零，可以無損耗關閉。同時驅動是指所述SiC-MOSFET管與所述IGBT管同步開通和關閉。本技術的進一步技術方案是：所述SiC-MOSFET管與所述IGBT管集成封裝。使得所述高效SiCMOSFET管-IGBT管并聯的電路復合器件更適合工業化生產。本技術的有益效果是：本技術提供的高效SiCMOSFET管-IGBT管并聯的電路復合器件巧妙利用了SiC-MOSFET管與IGBT管兩種不同器件的優點，避開了他們的缺點，可以明顯降低器件損耗，提高變換器的效率，為節能節排做貢獻。此外，本電路復合器件適用范圍廣泛，可以使用于現在IGBT或者SiCMOSFET器件成熟使用的場合，比如buck、boost、有源PFC、逆變器、DCDC變換器等電路。附圖說明圖1是本技術實施例提供的高效SiCMOSFET管-IGBT管并聯的電路復合器件示意圖。圖2是本技術實施例提供的高效SiCMOSFET管-IGBT管并聯的電路復合器件錯時驅動的示意圖。圖3是本技術實施例提供的高效SiCMOSFET管-IGBT管并聯的電路復合器件同時驅動的示意圖。具體實施方式圖1示出了本技術提供的高效SiCMOSFET管-IGBT管并聯的電路復合器件示意圖。從圖1中可以看出，所述高效SiCMOSFET管-IGBT管并聯的電路復合器件包括SiC-MOSFET管和IGBT管，所述SiC-MOSFET管和所述IGBT管并聯，所述SiC-MOSFET管的漏極D與所述IGBT管的集電極C相連，所述SiC-MOSFET管的源極S與所述IGBT管的發射極E相連，所述SiC-MOSFET管的柵極G1與所述IGBT的門極G2不相連，所述SiC-MOSFET管的柵極G1與所述IGBT的門極G2為所述高效SiCMOSFET管-IGBT管并聯的電路復合器件的共同驅動端。可以將所述SiC-MOSFET管與所述IGBT管集成封裝。圖2是本技術實施例提供的高效SiCMOSFET管-IGBT管并聯的電路復合器件錯時驅動的示意圖。錯時驅動是指所述SiC-MOSFET管優先于所述IGBT管開通，利用了所述SiC-MOSFET管低開關損耗的特點，當所述SiC-MOSFET管完全導通后再導通IGBT管，這樣IGBT管的發射極E和集電極C之間電壓為零，可以無損耗開通。所述IGBT管優先于所述SiC-MOSFET管關閉，這樣IGBT管的發射極E和集電極C之間電壓為零，可以無損耗關閉。從圖2中可見，T0時刻：驅動SiC-MOSFET管開通，利用SiC-MOSFET管低開關損耗的特點。t0~t1階段：SiC-MOSFET管開通，為IGBT形成零電壓開關條件t1時刻：SiC-MOSFET管已經完全導通，IGBT發射極E和集電極C之間已經形成零電壓，此時驅動IGBT開通，形成事實上的零電壓開通，作用類似于軟開關，開通損耗極低。t1~t2階段：IGBT和SiC-MOSFET管已經開通，選擇導通壓降低的IGBT，避免了SiC-MOSFET管導通內阻高的缺點，進一步降低電力變換的損耗。t2時刻：關閉IGBT的驅動，使IGBT零電壓關閉t2~t3階段：IGBT零電壓關閉，幾乎沒有損耗。t3時刻：關閉SiC-MOSFET管的驅動，利用SiC-MOSFET管低開關損耗的特點。t3~t4階段：高效SiCMOSFET管-IGBT管并聯的電路復合器件關閉階段。t4時刻：即為下一個開關周期開始，同t0。圖3是本技術實施例提供的高效SiCMOSFET管-IGBT管并聯的電路復合器件同時驅動的示意圖。同時驅動是指所述SiC-MOSFET管與所述IGBT管同步開通和關閉。從圖3中可見，t0時刻：驅動SiC-MOSFET管和IGBT開通。t0~t1階段：高效SiCMOSFET管-IGBT管并聯的電路復合器件開通階段；t1時刻：關閉驅動t1~t本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高效SiC?MOSFET管?IGBT管并聯的電路復合器件，其特征在于：所述高效SiC?MOSFET管?IGBT管并聯的電路復合器件包括SiC?MOSFET管和IGBT管，所述SiC?MOSFET管和所述IGBT管并聯。

【技術特征摘要】
1.一種高效SiCMOSFET管-IGBT管并聯的電路復合器件，其特征在于：所述高效SiCMOSFET管-IGBT管并聯的電路復合器件包括SiC-MOSFET管和IGBT管，所述SiC-MOSFET管和所述IGBT管并聯。2.根據權利要求1所述的高效SiCMOSFET管-IGBT管并聯的電路復合器件，其特征在于：所述SiC-MOSFET管的漏極D與所述IGBT管的集電極C相連。3.根據權利要求2所述的高效SiCMOSFET管-IGBT管并聯的電路復合器件，其特征在于：所述SiC-MOSFET管的漏極D與所述IGBT管的集電極C通過低感導線相連。4.根據權利要求1所述的高效SiCMOSFET管-IGBT管并聯的電路復合器件，其特征在于：所述SiC-MOSFET管的源極S與所述IGBT管的發射極E相連。5.根據權利要求1所述的高效SiCMOSFET管-IGBT管并聯的電路復合器件，其特征在于：所述SiC-MOSFET管的源極S與所述IGBT...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉程宇，楊戈戈，呂安平，
申請(專利權)人：深圳科士達科技股份有限公司，
類型：新型
國別省市：廣東;44