随着电子电力技术的高速发展,半导体集成电路技术逐渐在工业、医疗、教育等领域中占据主导地位,半导体技术的发展离不开功率器件,而绝缘栅双极型晶体管(IGBT)与碳化硅MOSFET在功率器件中都扮演着重要的角色。IGBT综合了金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)和双极型晶体管(BJT)的性能特点,具有输入阻抗高、开关速度快、驱动功率大、热稳定性好、通态电压低、耐压高和承受大电流等一系列优点;碳化硅MOSFET与硅基MOSFET相比,其具有更低的导通电阻与开关损耗以及高温稳定性,因而更加适用于高频领域与一些高温工作场景。考虑到以上优点,IGBT与碳化硅MOSFET被广泛应用于新能源发电、轨道交通、智能电网、汽车电子、国防工业等领域。同时,在IGBT与碳化硅MOSFET的运用中,驱动电路是必不可少的一环,驱动器的优劣直接关系到系统的效率、可靠性和安全性。虽然目前国内外有很多IGBT与碳化硅MOSFET的驱动器,但是同时适用于IGBT和碳化硅MOSFET的驱动器仅有国外的几家巨头公司有相关产品。为了解决上述问题,本文设计一款可以同时驱动IGBT与碳化硅MOSFET的驱动电路,主要的研究内容包括:(1)对比普通硅基MOSFET、硅IGBT以及碳化硅MOSFET的基本结构、等效电路、工作原理、静态特性、安全工作区以及失效机理,分析IGBT与碳化硅MOSFET对驱动电路的基本要求,设计同时适用于IGBT和碳化硅MOSFET的驱动电路,包括驱动电源电路、驱动传输电路以及驱动保护电路等;(2)根据驱动电路的要求,设计驱动传输电路,实现毛刺的抑制、信号的隔离传输、电平转换和功率放大等功能,设计驱动保护电路,对外界干扰而出现的过压、过流、欠压、过温等进行异常处理,设计驱动电源电路为驱动器提供+15V/-5V的栅压;(3)对设计的IGBT和碳化硅MOSFET驱动电路进行实验仿真,然后搭建高压测试平台,对设计完成的驱动电路进行实验测试,验证本设计的可行性。