碳化硅(SiC)MOSFET 的使用促使了多個(gè)應(yīng)用的高效率電力輸送,比如電動(dòng)車(chē)快速充電、電源、可再生能源以及電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施。雖然它們的表現(xiàn)比傳統(tǒng)的硅(Si)MOSFET 和 IGBT 更為出色,但驅(qū)動(dòng)方式卻不盡相同,必須要在設(shè)計(jì)過(guò)程中進(jìn)行縝密的思考。 SiC MOS驅(qū)動(dòng)原理圖:
SiC MOSFET器件特性與驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)-南京航空航天大學(xué)秦海鴻 (2024-深圳).pdf
(11.72 MB)
2024-10-9 16:36 上傳
點(diǎn)擊文件名下載附件
下載積分: 積分 -1
驅(qū)動(dòng)供電電壓包含開(kāi)通的正壓和關(guān)斷的負(fù)壓2:共模瞬態(tài)抗擾度(CMTI)大于 100 kV/μs
3:最大工作絕緣電壓可達(dá) 1700 V 4:驅(qū)動(dòng)能力可達(dá) 10 A 5:傳輸延遲時(shí)間和頻道不匹配時(shí)間小于 10 ns 6:主動(dòng)米勒鉗位 7:快速短路保護(hù)(SCP)(小于 1.8 μs) 對(duì)于 SiC MOSFET 的一般驅(qū)動(dòng)考慮隨著系統(tǒng)功率和頻率增加,柵極驅(qū)動(dòng)功率要求也會(huì)提高。設(shè)計(jì)人員應(yīng)確保驅(qū)動(dòng)器具備足夠的驅(qū)動(dòng)能力保證 MOSFET 完全導(dǎo)通。保持柵極驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部 FET RDS(on) 處于低位以及更高的電流輸送和更快的開(kāi)關(guān)速度,但是總驅(qū)動(dòng)平均功率要求取決于開(kāi)關(guān)頻率、總柵極電荷(以及任何其置于柵極上的電容)、柵極電壓擺動(dòng)以及并聯(lián) SiC MOSFET 的數(shù)量或 P =(Freq x Qg x Vgs(total) x N)。其中 P 是平均功率,F(xiàn)req 是開(kāi)關(guān)頻率,Qg 是總柵極電荷,Vgs(total) 是總柵極電壓擺動(dòng),N 是并聯(lián)數(shù)量。鑒于這些要求,需要考慮幾個(gè)柵極驅(qū)動(dòng)器技術(shù)。磁耦合驅(qū)動(dòng)器是一個(gè)相對(duì)成熟的技術(shù),但是在磁場(chǎng)應(yīng)用中也會(huì)成為一個(gè)令人關(guān)切的問(wèn)題。電容耦合驅(qū)動(dòng)器具備來(lái)自高電壓應(yīng)力和改進(jìn)后對(duì)外部磁場(chǎng)抗擾度的出色保護(hù),同時(shí)以最低的延遲提供非常迅捷的開(kāi)關(guān)。但是,這項(xiàng)技術(shù)仍然容易受高電場(chǎng)應(yīng)用問(wèn)題的影響。作為更為傳統(tǒng)的絕緣方式、光耦合非常有效并可提供出色的瞬變和噪音保護(hù),但是由于曝光增加和 LED 特性,隨著時(shí)間推進(jìn)會(huì)逐漸減弱。開(kāi)關(guān)時(shí)往往存在振蕩和過(guò)沖,正如圖 1 當(dāng)中所示的那樣,所以需要特別關(guān)注器件的最大 VGS 額定值。對(duì)于開(kāi)通/關(guān)斷時(shí)的驅(qū)動(dòng)電源電壓選擇,推薦(18V, - 3 V)以確保安全運(yùn)行和長(zhǎng)期可靠性。驅(qū)動(dòng)電壓可以接受 ± 5% 的公差。對(duì)于帶有相對(duì)緊湊反饋控制的或帶有線性穩(wěn)壓的輔助電源,± 5% 甚至 ± 2% 的公差是可以實(shí)現(xiàn)的。
QQ圖片20230901110510.png
SIC
QQ圖片20230901120249.png
驅(qū)動(dòng)
|