碳化硅(SiC)MOSFET 的使用促使了多個(gè)應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)基礎設施。雖然它們的表現比傳統的硅(Si)MOSFET 和 IGBT 更為出色,但驅動(dòng)方式卻不盡相同,必須要在設計過(guò)程中進(jìn)行縝密的思考。 SiC MOS驅動(dòng)原理圖:
SiC MOSFET器件特性與驅動(dòng)電路設計-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
驅動(dòng)供電電壓包含開(kāi)通的正壓和關(guān)斷的負壓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 1700 V 4:驅動(dòng)能力可達 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(SCP)(小于 1.8 μs) 對于 SiC MOSFET 的一般驅動(dòng)考慮隨著(zhù)系統功率和頻率增加,柵極驅動(dòng)功率要求也會(huì )提高。設計人員應確保驅動(dòng)器具備足夠的驅動(dòng)能力保證 MOSFET 完全導通。保持柵極驅動(dòng)器內部 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 的數量或 P =(Freq x Qg x Vgs(total) x N)。其中 P 是平均功率,Freq 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)數量。鑒于這些要求,需要考慮幾個(gè)柵極驅動(dòng)器技術(shù)。磁耦合驅動(dòng)器是一個(gè)相對成熟的技術(shù),但是在磁場(chǎng)應用中也會(huì )成為一個(gè)令人關(guān)切的問(wèn)題。電容耦合驅動(dòng)器具備來(lái)自高電壓應力和改進(jìn)后對外部磁場(chǎng)抗擾度的出色保護,同時(shí)以最低的延遲提供非常迅捷的開(kāi)關(guān)。但是,這項技術(shù)仍然容易受高電場(chǎng)應用問(wèn)題的影響。作為更為傳統的絕緣方式、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(zhù)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(kāi)通/關(guān)斷時(shí)的驅動(dòng)電源電壓選擇,推薦(18V, - 3 V)以確保安全運行和長(cháng)期可靠性。驅動(dòng)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(xiàn)性穩壓的輔助電源,± 5% 甚至 ± 2% 的公差是可以實(shí)現的。
QQ圖片20230901110510.png
SIC
QQ圖片20230901120249.png
驅動(dòng)
|