功率半导体器件是电力电子技术的核心，特别是第三代宽禁带半导体中的碳化硅(SiC)器件在临界击穿电场、禁带宽度、热导率等物理性能方面远远优于Si器件，因此将成为未来研究与应用的热门方向，在高频、高效、高功率密度设备中具有良好的应用前景。碳化硅双极结型晶体管(SiC BJT)具有与主流器件SiCMOSFET相似的开关速度和比导通电阻，并且没有SiCMOSFET的栅氧可靠性问题，在高温环境中有独特的应用优势。然而驱动电路的性能制约了SiCBJT的使用，其问题有两个方面：首先是结构复杂且稳态损耗过大，在轻负载下产生大量冗余功耗，这是影响其市场接受度的主要原因。其次是目前的商业化驱动没有集成相应的保护功能，使设备应用中的可靠性较低。基于以上背景，本文展开理论分析与实验探究，设计相应的问题解决方案，以提高SiCBJT的应用性能和实用价值。本文的工作内容如下：
　　1、SiCBJT作为电流控制型器件需要较大的恒定驱动电流维持导通，造成功耗过大，这是限制其市场接受度的主要原因。在减小稳态驱动损耗方面，本文对传统驱动电路与比例型驱动电路进行分析，进而提出并设计了一种应用于SiCBJT的等比例自适应驱动，给出了主要组成元件的选型过程并分析了损耗构成。创新点在于它利用热匹配以及耦合的SiBJT来实现受集电极电流和温度控制的可控电流源，以此为SiCBJT提供随工况变化的基极驱动电流。该驱动可以在较大负载电流和工作温度范围内最小化基极驱动的稳态功耗。
　　2、根据等比例自适应驱动的设计原理制作了实物电路并搭建了测试平台，与双源驱动电路在Boost变换器中进行了对比研究。结果表明等比例自适应驱动可以将基极驱动的功耗降低50％以上，验证了等比例自适应驱动为SiCBJT提供与集电极电流和温度相关的基极电流的可行性。为了判断等比例自适应驱动是否可以提升SiCBJT的市场竞争力，选取了主流器件SiCMOSFET作为另一个对比项。分析在不同输入电压、负载电流和工作温度下两者的各项功率损耗。结果表明，即使SiCBJT的关断损耗和导通损耗比SiCMOSFET小，但较大的开通损耗和驱动损耗仍使其整体功耗比SiCMOSFET略大。最后给基于双源驱动、等比例自适应驱动的SiCBJT逆变器和SiCMOSFET逆变器做了实验对比，进一步说明反向续流过程中等比例自适应驱动几乎不产生驱动损耗的特点。实验结果表明在550W至1500W的功率范围内，等比例自适应驱动损耗仅为双源驱动的11.2%-28%。在三种逆变器中SiCMOSFET逆变器的THD最小，但应用等比例自适应驱动的逆变器效率最高。
　　3、市场上缺乏专用的带有保护功能的BJT驱动芯片，导致SiCBJT应用过程中可靠性差。首先对功率器件的短路故障做了分析，然后采用Vce检测和去饱和保护原理设计了一种能够有效进行短路保护的电路。最后进行了仿真分析与实验，结果表明该电路在SiCBJT发生短路故障时能够在600ns内迅速有效地关断器件，避免因功耗过大造成局部过热，且能够防止故障后的误触发，提高了器件与系统的可靠性。