本文探讨了一种用于 3.3kV SiC MOSFET 的新型隔离栅极驱动器设计，采用变压器进行高效驱动。其中，两个 VHF 调制谐振反激式转换器工作在 20 MHz，用于生成 PWM 信号和提供栅极驱动电力。

一、高压绝缘特性

通过一种设计优化的 PCB 空心变压器提供高达 15 kV RMS 的高压绝缘特性。这种变压器的低耦合电容（5pF）确保即使在 SiC MOSFET 高 dv/dt 的条件下也具有出色的抗噪声性能。文中还将展示一系列关于 3.3kV SiC MOSFET 的实验结果，以证明本设计方案的有效性。

二、隔离栅极驱动器配置

对于高压 SiC MOSFET，采用图1(a)所示的隔离栅极驱动器配置，该系统中需要一个隔离的栅极驱动电源（GDPS），而光纤通常用于传输 PWM 信号，以确保信号路径上的良好隔离性和低寄生电容。尽管使用光纤的成本较高，且需要多个隔离电源，但它提供了可靠的解决方案。

三、无线及光功率传输解决方案

文中讨论了无线电力传输（WPT）和基于光功率传输的 GDPS 作为替代方案，尽管它们能够降低耦合电容，但通常转换功率较低（< 1W）且效率低于 25%。采用感应功率传输的 GDPS 可以为多个次级接收器提供电力，但存在初级发射器故障导致所有次级侧栅极电压失控的风险。

四、基于 PCB 的变压器设计

采用基于 PCB 的空心变压器设计，通过使用高介电强度的材料（如 Arlon-DiClad-880）以及优化的 PCB 结构设计，旨在提高绝缘特性和降低耦合电容，从而提供更好的性能和可靠性。

五、实验评估和效果展示

为评估所提出的解决方案，构建了一个实验原型，实验结果表明最大输出功率为 1.5W@17Ω，足以驱动 3.3kV SiC MOSFET。此外，通过双脉冲测试（DPT）进一步评估了隔离栅极驱动器的性能，验证了设计的高效性和稳定性。