Sterownik bramkowy dla tranzystorów SiC pracujących w układzie mostka

• Autorzy: Rąbkowski J. , Zdanowski M. , Barlik R.

Warianty tytułu

EN

A gate drive unit for SiC transistors operating in the bridge configuration

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł przedstawia nowe rozwiązanie sterownika bramkowego dla tranzystorów SiC, które pracują w konfiguracji mostka. Dzięki zastosowaniu prostego źródła prądowego sterowany tranzystor osiąga dużą dynamikę procesu załączenia. Proponowany sterownik umożliwia także szybkie wyłączanie tranzystora oraz utrzymuje go w stanie wyłączenia nawet przy zmianach potencjału punktu środkowego gałęzi mostka. Omówiono zasadę działania nowego sterownika a także praktyczne aspekty zastosowania do sterowania normalnie wyłączonych tranzystorów SiC JFET pracujących w układzie mostka o częstotliwości przełączeń równej 100 kHz.

EN

The paper presents a new design of the gate drive unit for SiC transistors j operating in the bridge configuration. The transistor reaches very fast turn-on due to a simple current source applied. Proposed solution offers also very fast turn-off and keeps the JFET off in spite of the changes of the middle point potential. The paper describes operation principles of the new driver as well as practical aspects of application to control normally-off JFETs operating in the bridge configuration at 100 kHz.

Słowa kluczowe

PL

sterownik bramkowy; tranzystory SiC; źródło prądowe; układ mostkowy

EN

gate driver unit; SiC transistors; current source; H-bridge

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 53, nr 12
• Strony: 76--79
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., il., wykr., rys.

Twórcy

autor

Rąbkowski J.

autor

Zdanowski M.

autor

Barlik R.

• Politechnika Warszawska, Instytut Sterowania i Elektroniki Przemysłowej

Bibliografia

• [1] Hefner A. R., et al.: SiC Power diodes provide breakthrough performance for a wide range of applications, IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 16, Iss. 2, 2001, 273-280.
• [2] Cooper J. A., Melloch M. R., Singh R., Agarwal A., Palmour J. W.: Status and prospects for SiC power MOSFETs, IEEE Transactions on Electron Devices, vol.49, no.4, Apr 2002, 658-664.
• [3] Friedrichs P., Rupp R.: Silicon carbide power devices - current developments and potential applications, in Proc. European Conference on Power Electronics and Applications, 2005.
• [4] Bakowski M.: Status and prospects SiC power devices. IEEJ Transactions on Industry Applications, vol. 126, No. 4, 2006, 391-399.
• [5] Barlik R., Rąbkowski J., Nowak M.: Przyrządy mocy z węglika krzemu (SiC) i ich zastosowanie w energoelektronice, Przegląd Elektrotechniczny Nr 11/2006, 1-7.
• [6] SiC Enhancement-Mode Junction Field Effect Transistor and Recommendation For Use, AN-SS1 Application Note, Semisouth (www.semi-south.com).
• [7] Bondarenko V., Mazzola M. S., Kelley R., Cai Wang, Yi Liu, Johnson W.: SiC devices for converter and motor drive applications at extreme temperatures, IEEE Aerospace Conference, 2006.
• [8] Kelley R. L., Mazzola M., Morrison S., Draper W., Sankin I., Sheridan D., Casady J.: Power factor correction using an enhancement-mode SiC J FET, IEEE Power Electronics Specialists Conference PESC, 2008.
• [9] Sankin I., et al.: Normally-Off SiC VJFETs for 800 V and 1200 V Power Switching Applications, 20th International Symposium on Power Semiconductor Devices and IC's, 2008, 260-262.
• [10] Ritenour A., Sheridan D. C., Bondarenko V., Casady J. B.: Saturation current improvement in 1200 V normally-off SiC VJFETs using non-uniform channel doping. 22nd International Symposium on Power Semiconductor Devices & IC's (ISPSD), 2010, 361-364.
• [11] Sheridan D. C., Ritenour A., Kelley R., Bondarenko V., Casady J. B.: Advances in SiC VJFETs for renewable and high-efficiency power electronics applications, International Power Electronics Conference (IPEC), 2010.
• [12] 6A gate Driver Reference Design & Demoboard, AN-SS3 Application Note, Semisouth, 2011, (www.semisouth.com).
• [13] Operation and intended use of the SGDR2500P2 dual-stage driver board, AN-SS3 Application Note, Semisouth, 2011, (www.semisouth.com).
• [14] Kelley R.; Ritenour A.; Sheridan D., Casady J.: Improved two-stage DC-coupled gate driver for enhancement-mode SiC JFET, Twenty Fifth Annual IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC), 2010, 1838-1841.
• [15] Wrzecionko B., et al.: Novel AC Coupled Driver for Ultra Fast Switching of Normally-off SiC JFETs, 36,h Annual Industrial Electronics Society Conference IECON 2010, 605-612.
• [16] Adamowicz M., et al.: Evaluation of SiC JFETs and SiC Schottky Diodes for Wind Generation Systems, 20th International Symposium on Industrial Electronics, ISIE2011.
• [17] Rąbkowski J., Zdanowski M., Barlik R.: Sterowniki bramkowe dla tranzystorów z węglika krzemu (SiC) - przegląd rozwiązań, Przegląd Elektrotechniczny Nr 4b/2012, 187-192.
• [18] Rąbkowski J., Tolstoy G., Peftitsis D., Nee H.: Low-Loss High-Performance Base-Drive Unit for SiC BJTs, IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 27, Issue 5, 2012, pp. 2633-2433.
• [19] Rąbkowski J., Zdanowski M., Peftitsis D., Nee H.-P.: A Simple High-Performance Low-Loss Current-Source Driver for SiC Bipolar Transistors, 7th International Power Electronics and Motion Control Conference ECCE Asia, 2012.
• [20] Fu J., Zhang Z., Liu, Y. F., Sen P., Ge L.: A New High Efficiency Current Source Driver with Bipolar Gate Voltage, IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 27, Iss. 2, 2012, pp. 985-997.