一种高效SiC MOSFET管-IGBT管并联的电路复合器件制造技术

本实用新型专利技术属于电子器件领域，尤其涉及一种高效SiC MOSFET管‑IGBT管并联的电路复合器件,所述高效SiC MOSFET管‑IGBT管并联的电路复合器件包括SiC‑MOSFET管和IGBT管，所述SiC MOSFET管‑IGBT管和所述IGBT管并联;本实用新型专利技术提供的高效SiC MOSFET管‑IGBT管并联的电路复合器件巧妙利用了SiC‑MOSFET管与IGBT管两种不同器件的优点，避开了他们的缺点，可以明显降低器件损耗，提高变换器的效率，为节能节排做贡献。此外，本电路复合器件适用范围广泛，可以使用于现在IGBT或者SiC MOSFET器件成熟使用的场合，比如buck、boost、有源PFC、逆变器、DCDC变换器等电路。

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.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电子器件领域，尤其涉及一种高效SiCMOSFET管-IGBT并联的电路复合器件。
技术介绍
随着半导体集成电路的发展，各种晶体管成为非常重要的电子元件，在这之中，IGBT管和SiC-MOSFET管由于其良好的性能受到了越来越多的关注。IGBT管中文名称为绝缘栅双极型晶体管，是20世纪80年代中期出现的一种复合器件，它的输入控制部分为金属氧化物半导体场效应晶体管，输出级为双极结型晶体管，兼有场效应晶体管和电力晶体管的优点：高输入阻抗，电压控制，驱动功率小，开关速度快，工作频率可达10~40kHz，饱和压降低，电压电流容量较大，安全工作区宽。但是由于其高输入阻抗效应，IGBT开关的损耗一般比较大。此外，IGBT具有高反向耐压和大电流特性，但是对驱动电路要求很严格，并且不适合工作在高频场合，一般IGBT的工作频率为20kHz以下。SiC‐MOSFET管中文名称为碳化硅-金属氧化物半导体场效应晶体管，与IGBT不同，SiC‐MOSFET不存在开启电压，所以从小电流到大电流的宽电流范围内都能够实现低导通损耗。SiC‐MOSFET管具有工作频率高且耐高温能力强，同时又具有通态电阻低和开关损耗小等特点，是高频高压场合功率密度提高和效率提高的应用趋势。但是，SiC‐MOSFET管相对于IGBT管导通内阻高，这就限制它的应用。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种高效SiCMOSFET管-IGBT管并联的电路复合器件，旨在设计一种开关速度快且开关损耗小的电子器件。本技术是这样实现的，一种高效SiCMOSFET管-IGBT管并联的电路复合器件，所述高效SiCMOSFET管-IGBT管并联的电路复合器件包括SiC-MOSFET管和IGBT管，所述SiC-MOSFET管和所述IGBT管并联。将两者并联之后可以发挥IGBT和SiC的优点，而屏蔽两者的缺点。本技术的进一步技术方案是：所述SiC-MOSFET管的漏极D与所述IGBT管的集电极C相连，所述漏极D与所述集电极C之间可以通过低感导线相连，也可以直接相连，或者通过集成电路板相连。本技术的进一步技术方案是：所述SiC-MOSFET管的源极S与所述IGBT管的发射极E相连，所述源极S与所述发射极E之间可以通过低感导线相连，也可以直接相连，或者通过集成电路板相连。本技术的进一步技术方案是：所述SiC-MOSFET管的栅极G1与所述IGBT的门极G2不相连，所述SiC-MOSFET管的栅极G1与所述IGBT的门极G2为所述高效SiCMOSFET管-IGBT管并联的电路复合器件的共同驱动端。作为复合器件的驱动端，栅极G1和门极G2并不相连，而是分别与其他电子元件相连，这样才能实现所述高效SiCMOSFET管-IGBT管并联的电路复合器件的错时驱动或同时驱动。本技术的进一步技术方案是：所述高效SiCMOSFET管-IGBT管并联的电路复合器件为同时驱动或者错时驱动。错时驱动是指所述SiC-MOSFET管优先于所述IGBT管开通，利用了所述SiC-MOSFET管低开关损耗的特点，当所述SiC-MOSFET管完全导通后再导通IGBT管，这样IGBT管的发射极E和集电极C之间电压为零，可以无损耗开通。所述IGBT管优先于所述SiC-MOSFET管关闭，这样IGBT管的发射极E和集电极C之间电压为零，可以无损耗关闭。同时驱动是指所述SiC-MOSFET管与所述IGBT管同步开通和关闭。本技术的进一步技术方案是：所述SiC-MOSFET管与所述IGBT管集成封装。使得所述高效SiCMOSFET管-IGBT管并联的电路复合器件更适合工业化生产。本技术的有益效果是：本技术提供的高效SiCMOSFET管-IGBT管并联的电路复合器件巧妙利用了SiC-MOSFET管与IGBT管两种不同器件的优点，避开了他们的缺点，可以明显降低器件损耗，提高变换器的效率，为节能节排做贡献。此外，本电路复合器件适用范围广泛，可以使用于现在IGBT或者SiCMOSFET器件成熟使用的场合，比如buck、boost、有源PFC、逆变器、DCDC变换器等电路。附图说明图1是本技术实施例提供的高效SiCMOSFET管-IGBT管并联的电路复合器件示意图。图2是本技术实施例提供的高效SiCMOSFET管-IGBT管并联的电路复合器件错时驱动的示意图。图3是本技术实施例提供的高效SiCMOSFET管-IGBT管并联的电路复合器件同时驱动的示意图。具体实施方式图1示出了本技术提供的高效SiCMOSFET管-IGBT管并联的电路复合器件示意图。从图1中可以看出，所述高效SiCMOSFET管-IGBT管并联的电路复合器件包括SiC-MOSFET管和IGBT管，所述SiC-MOSFET管和所述IGBT管并联，所述SiC-MOSFET管的漏极D与所述IGBT管的集电极C相连，所述SiC-MOSFET管的源极S与所述IGBT管的发射极E相连，所述SiC-MOSFET管的栅极G1与所述IGBT的门极G2不相连，所述SiC-MOSFET管的栅极G1与所述IGBT的门极G2为所述高效SiCMOSFET管-IGBT管并联的电路复合器件的共同驱动端。可以将所述SiC-MOSFET管与所述IGBT管集成封装。图2是本技术实施例提供的高效SiCMOSFET管-IGBT管并联的电路复合器件错时驱动的示意图。错时驱动是指所述SiC-MOSFET管优先于所述IGBT管开通，利用了所述SiC-MOSFET管低开关损耗的特点，当所述SiC-MOSFET管完全导通后再导通IGBT管，这样IGBT管的发射极E和集电极C之间电压为零，可以无损耗开通。所述IGBT管优先于所述SiC-MOSFET管关闭，这样IGBT管的发射极E和集电极C之间电压为零，可以无损耗关闭。从图2中可见，T0时刻：驱动SiC-MOSFET管开通，利用SiC-MOSFET管低开关损耗的特点。t0~t1阶段：SiC-MOSFET管开通，为IGBT形成零电压开关条件t1时刻：SiC-MOSFET管已经完全导通，IGBT发射极E和集电极C之间已经形成零电压，此时驱动IGBT开通，形成事实上的零电压开通，作用类似于软开关，开通损耗极低。t1~t2阶段：IGBT和SiC-MOSFET管已经开通，选择导通压降低的IGBT，避免了SiC-MOSFET管导通内阻高的缺点，进一步降低电力变换的损耗。t2时刻：关闭IGBT的驱动，使IGBT零电压关闭t2~t3阶段：IGBT零电压关闭，几乎没有损耗。t3时刻：关闭SiC-MOSFET管的驱动，利用SiC-MOSFET管低开关损耗的特点。t3~t4阶段：高效SiCMOSFET管-IGBT管并联的电路复合器件关闭阶段。t4时刻：即为下一个开关周期开始，同t0。图3是本技术实施例提供的高效SiCMOSFET管-IGBT管并联的电路复合器件同时驱动的示意图。同时驱动是指所述SiC-MOSFET管与所述IGBT管同步开通和关闭。从图3中可见，t0时刻：驱动SiC-MOSFET管和IGBT开通。t0~t1阶段：高效SiCMOSFET管-IGBT管并联的电路复合器件开通阶段；t1时刻：关闭驱动t1~t本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效SiC MOSFET管‑IGBT管并联的电路复合器件，其特征在于：所述高效SiC MOSFET管‑IGBT管并联的电路复合器件包括SiC‑MOSFET管和IGBT管，所述SiC‑MOSFET管和所述IGBT管并联。

【技术特征摘要】
1.一种高效SiCMOSFET管-IGBT管并联的电路复合器件，其特征在于：所述高效SiCMOSFET管-IGBT管并联的电路复合器件包括SiC-MOSFET管和IGBT管，所述SiC-MOSFET管和所述IGBT管并联。2.根据权利要求1所述的高效SiCMOSFET管-IGBT管并联的电路复合器件，其特征在于：所述SiC-MOSFET管的漏极D与所述IGBT管的集电极C相连。3.根据权利要求2所述的高效SiCMOSFET管-IGBT管并联的电路复合器件，其特征在于：所述SiC-MOSFET管的漏极D与所述IGBT管的集电极C通过低感导线相连。4.根据权利要求1所述的高效SiCMOSFET管-IGBT管并联的电路复合器件，其特征在于：所述SiC-MOSFET管的源极S与所述IGBT管的发射极E相连。5.根据权利要求1所述的高效SiCMOSFET管-IGBT管并联的电路复合器件，其特征在于：所述SiC-MOSFET管的源极S与所述IGBT...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘程宇，杨戈戈，吕安平，
申请(专利权)人：深圳科士达科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44