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随着宽禁带半导体器件的发展，碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）器件被广泛应用到航空电源、固态变压器、无线电能传输和并网逆变器等领域，其中，SiC MOSFET是当前最常用的一种宽禁带器件，其具有开关频率高、耐温高、导通损耗小等优点。设计高性能SiC MOSFET驱动电路成了其应用研究的热点，本论文针对SiC MOSFET高频驱动中所存在的驱动损耗大、短路承受时间短以及桥臂串扰等问题展开研究，并提出了一系列SiC MOSFET驱动电路用于解决上述问题。
首先，对SiC功率器件进行介绍，指明了SiC MOSFET在SiC功率器件中的地位。在此基础上，对国内外谐振门极驱动技术、短路保护技术以及桥臂串扰抑制技术进行论述。根据目前SiC MOSFET高频驱动中存在的问题，本论文旨在设计出SiC MOSFET高频驱动电路和短路保护电路，并对这些电路的工作性能进行研究。
其次，研究了SiC MOSFET谐振门极驱动电路的基本原理，并提出了两种适用于SiC MOSFET的谐振门极驱动电路。介绍了两种谐振门极驱动电路的工作原理，并分析了各个模态下的主要波形。分析了谐振门极驱动电路的驱动损耗组成，给出了各部分损耗的计算公式。同时，介绍了谐振门极驱动电路电感电容的选取。搭建了谐振门极驱动电路的仿真模型和硬件平台，通过仿真和实验验证了提出的谐振门极驱动电路能够有效实现SiC MOSFET驱动，并且有效减小了驱动损耗。。
再次，研究了SiC MOSFET短路保护，介绍了两种短路故障类型，并给出了两种故障下的电压电流波形，同时介绍了4种短路检测方法并分析了各自的优缺点。由于短路故障下软关断方式的抗干扰性能差，进一步提出了降栅压短路保护方案，采用两级关断的方式来实现短路保护。搭建了短路测试实验平台，测试了硬开关短路故障下软关断方式与两级关断方式的性能，实验结果表明两级关断方式可以提高短路保护的抗干扰性能，同时也能降低短路能量。
最后，基于桥式电路中SiC MOSFET会出现桥臂串扰问题，分析了桥臂串扰现象的来源，推导了桥臂串扰电压与门极电容和门极电阻的关系。提出了多电平组合驱动电路，即采用负压关断抑制正向串扰电压和采用零压关断抑制反向串扰电压。搭建了仿真电路模型和硬件电路平台，将多电平组合驱动电路应用到同步 Buck 电路拓扑中，仿真和实验结果都验证了所提出的多电平组合驱动电路能有效地抑制桥臂串扰现象。
首先，对SiC功率器件进行介绍，指明了SiC MOSFET在SiC功率器件中的地位。在此基础上，对国内外谐振门极驱动技术、短路保护技术以及桥臂串扰抑制技术进行论述。根据目前SiC MOSFET高频驱动中存在的问题，本论文旨在设计出SiC MOSFET高频驱动电路和短路保护电路，并对这些电路的工作性能进行研究。
其次，研究了SiC MOSFET谐振门极驱动电路的基本原理，并提出了两种适用于SiC MOSFET的谐振门极驱动电路。介绍了两种谐振门极驱动电路的工作原理，并分析了各个模态下的主要波形。分析了谐振门极驱动电路的驱动损耗组成，给出了各部分损耗的计算公式。同时，介绍了谐振门极驱动电路电感电容的选取。搭建了谐振门极驱动电路的仿真模型和硬件平台，通过仿真和实验验证了提出的谐振门极驱动电路能够有效实现SiC MOSFET驱动，并且有效减小了驱动损耗。。
再次，研究了SiC MOSFET短路保护，介绍了两种短路故障类型，并给出了两种故障下的电压电流波形，同时介绍了4种短路检测方法并分析了各自的优缺点。由于短路故障下软关断方式的抗干扰性能差，进一步提出了降栅压短路保护方案，采用两级关断的方式来实现短路保护。搭建了短路测试实验平台，测试了硬开关短路故障下软关断方式与两级关断方式的性能，实验结果表明两级关断方式可以提高短路保护的抗干扰性能，同时也能降低短路能量。
最后，基于桥式电路中SiC MOSFET会出现桥臂串扰问题，分析了桥臂串扰现象的来源，推导了桥臂串扰电压与门极电容和门极电阻的关系。提出了多电平组合驱动电路，即采用负压关断抑制正向串扰电压和采用零压关断抑制反向串扰电压。搭建了仿真电路模型和硬件电路平台，将多电平组合驱动电路应用到同步 Buck 电路拓扑中，仿真和实验结果都验证了所提出的多电平组合驱动电路能有效地抑制桥臂串扰现象。