三段式门极驱动法抑制MOSFET关断过冲振荡的创新策略

本文主要探讨了在电机等感性负载电路中，金属氧化物半导体场效应晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET）在关断过程中常见的问题——高幅值的高频电压振荡。这种振荡不仅增加了系统的电压应力，导致设备过早老化，还可能引发严重的电磁干扰，影响整个系统的稳定性和安全性。 作者们针对这一现象进行了深入研究，首先关注了低侧功率驱动电路中门极电压对MOSFET关断过程的关键作用。他们通过细致的分析，揭示了门极电压对关断过冲电压的影响规律，从而推导出了一种关断过冲电压与门极电压之间的关系式。这个关系式对于理解MOSFET在不同门极电压下的动态行为至关重要。 为了有效抑制这种过冲振荡，论文提出了闭环的三段式门极电压控制方法。这种控制策略创新地设计了一个电路，在MOSFET的漏极电压首次超过母线电压的瞬间，自动产生一段辅助电平信号，将这个信号精确地应用到门极，以减小电压过冲并终止振荡。这种方法强调了动态响应的快速性和灵活性，能够在不影响正常工作的情况下，有效地抑制过高的高频电压波动。 通过理论分析和实验验证，结果证明了该三段式门极驱动电路的优越性能。它不仅简化了设计，提高了系统稳定性，而且能有效地降低电磁干扰，延长MOSFET的使用寿命。因此，这项研究成果对于提高电力电子设备在感性负载下的控制精度和可靠性具有重要意义，适用于广泛应用于电力驱动、逆变器和其他需要高性能开关元件的领域。 关键词：MOSFET、电磁干扰、电压过冲、电压振荡、米勒效应。这篇论文的研究成果为解决MOSFET关断过程中遇到的实际问题提供了实用且高效的解决方案，对于电机与控制技术的发展具有积极的推动作用。