SiC MOSFET的短路保护
1.短路故障是导致SiC MOSFET失效的重要原因之一，尽管SiC MOSFET具有较好的导热性能，但与Si器件和SiC MOSFET的短路性能相比，SiC MOSFET的短路保护在以下几个方面更具挑战性。
（1）首先，在相同额定电流容量下，SiC MOSFET芯片面积小，电流密度高，这就导致SiC MOSFET短路承受能力较弱；
（2）其次，在短路工况下，SiC MOSFET较弱的界面质量会带来栅极氧化层可靠性问题，由于SiC MOSFET需要更高的正向栅极偏压，栅电场的增高会进一步加剧短路时栅极氧化层退化问题；
（3）为了确保SiC MOSFET可靠运行在安全工作区内，其较弱的短路承受能力就要求短路保护电路具有更快地响应速度。然而，与Si器件相比，SiC MOSFET 的结电容更小、开关速度更高。
SiC MOSFET独特的正温度系数跨导导致其开通时的dI/dt和dV/dt 随着结温的升高均增大。在较高的dI/dt和dV/dt 条件下，SiC MOSFET 短路保护电路的快速响应与抗噪声能力难以兼顾。
2.短路故障类型
由于短路回路电感较小，一类短路故障电流上升快，对器件危害大，保护难度较高。
3.短路测试方法
两种常见的短路测试方法
（1）基于双脉冲测试的短路测试方法。
该方法使用“粗短铜排”代替双脉冲测试电路中的负载电感来模拟短路。
当脉冲发生器向驱动 器 1 发送高电平信号时，打开上桥臂 SiC MOSFET，再向驱动器 2 发送高电平信号，就可以实现 HSF；
当脉冲发生器向驱动器 2 发送一个信号使待测 SiC MOSFET 正常开启时，再向短路控制开关 S 1 发送闭 合信号使故障电感 LFault 接入功率回路，就可以实现FUL。
（2）基于非线性元件的无损短路测试方法。
不同的 SiC MOSFET 短路测试方法如图所示。该方法是在被测 SiC MOSFET的短路回路中串入非线性元件，如图所示。非线性元件在额定电流时内阻较低，与SiC MOSFET 相比饱和电流更小。
当脉冲发生器通过驱动器1开启该非线性元件时，再通过驱动器2开启待测器件就可以模拟HSF。当短路电流达到该元件的饱和电流时，短路电流就会被 限制。当短路电流持续增大时，该元件就会“熔断”。
4.短路失效模式
目前，SiC MOSFET的短路失效模型主要有栅源级失效和热逃逸失效；
通过两种失效模式的现象和成因不难看出，短路能量较低时可能会导致SiC MOSFET栅源极失效，而短路能量较高时可能会使 SiC MOSFET发生热逃逸失效。SiC MOSFET 栅-源极失效时不一定会发生热逃逸失效，但是热逃逸失效发生时必定伴随有栅-源极失效。
5.短路保护技术
6.短路关断策略
（1）大电阻关断。大电阻关断是在检测到短路后，利用大阻值栅电阻来减缓关断电流下降速率从 而实现关断过电压的抑制。
然而，大电阻关断在抑制关断过电压的同时也致使关断延迟时间增大，导致 SiC MOSFET 不能及时关断，为此，在关断过程中采用不同栅极电阻关断 SiC MOSFET 短路电流，从而兼顾了SiC MOSFET 短路关断过电压与关断延迟时间，但大电阻关断可能导致 SiC MOSFET因关断损耗过大而发生失效。
（2）降栅压关断。降栅压关断是在检测到短路后，先缓慢降低栅极电压，使 SiC MOSFET 维持导通状态。在较低栅极电压下，SiC MOSFET漏极电流会被限制在较低水平，经过一定延迟后，再采用负压关断短路电流。该方法通过缓降栅压抑制短路电流，从而降低短路关断过电压，但是该方法需要多种栅极电压，电路结构实现复杂。
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