碳化硅(SiC)MOSFET 的使用促使了多個應(yīng)用的高效率電力輸送,比如電動車快速充電、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)動方式卻不盡相同,必須要在設(shè)計過程中進行縝密的思考。 SiC MOS驅(qū)動原理圖:
SiC MOSFET器件特性與驅(qū)動電路設(shè)計-南京航空航天大學(xué)秦海鴻 (2024-深圳).pdf
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2024-10-9 16:36 上傳
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驅(qū)動供電電壓包含開通的正壓和關(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)動能力可達(dá) 10 A 5:傳輸延遲時間和頻道不匹配時間小于 10 ns 6:主動米勒鉗位 7:快速短路保護(SCP)(小于 1.8 μs) 對于 SiC MOSFET 的一般驅(qū)動考慮隨著系統(tǒng)功率和頻率增加,柵極驅(qū)動功率要求也會提高。設(shè)計人員應(yīng)確保驅(qū)動器具備足夠的驅(qū)動能力保證 MOSFET 完全導(dǎo)通。保持柵極驅(qū)動器內(nèi)部 FET RDS(on) 處于低位以及更高的電流輸送和更快的開關(guān)速度,但是總驅(qū)動平均功率要求取決于開關(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 是開關(guān)頻率,Qg 是總柵極電荷,Vgs(total) 是總柵極電壓擺動,N 是并聯(lián)數(shù)量。鑒于這些要求,需要考慮幾個柵極驅(qū)動器技術(shù)。磁耦合驅(qū)動器是一個相對成熟的技術(shù),但是在磁場應(yīng)用中也會成為一個令人關(guān)切的問題。電容耦合驅(qū)動器具備來自高電壓應(yīng)力和改進后對外部磁場抗擾度的出色保護,同時以最低的延遲提供非常迅捷的開關(guān)。但是,這項技術(shù)仍然容易受高電場應(yīng)用問題的影響。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,但是由于曝光增加和 LED 特性,隨著時間推進會逐漸減弱。開關(guān)時往往存在振蕩和過沖,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。對于開通/關(guān)斷時的驅(qū)動電源電壓選擇,推薦(18V, - 3 V)以確保安全運行和長期可靠性。驅(qū)動電壓可以接受 ± 5% 的公差。對于帶有相對緊湊反饋控制的或帶有線性穩(wěn)壓的輔助電源,± 5% 甚至 ± 2% 的公差是可以實現(xiàn)的。
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SIC
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驅(qū)動
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