SiC MOSFET 作为第三代宽禁带半导体具有击穿电场高、热导率高、电子饱和速率高、抗辐射能力强等优势,在各种各样的电源应用范围在迅速地扩大。其中一个主要原因是与以前的功率半导体相比,SiC MOSFET 使得高速开关动作成为可能。
但是,由于开关的时候电压和电流的急剧变化,器件的封装电感和周边电路的布线电感影响变得无法忽视,导致漏极源极之间会有很大的电压尖峰。这个尖峰不可以超过使用的MOSFET 的最大规格,那就必须抑制尖峰。
Turn OFF 尖峰根据封装的不同而有差异。图是 SiC MOSFET 的代表性封装, (a)是被广泛采用的TO-247-3L,(b)是近几年渐渐扩大采用的用于驱动电路的源极端子(即所谓的开尔文接法)的TO-247-4L。
4L 型与3L 型相比,改变了驱动电路路径,使开关速度加快。由于这个原因,Turn ON 电压尖峰和Turn OFF 电压尖峰变得更大。图10为3L 类型和4L 类型的Turn OFF 电压尖峰的对比波形。
VDS=800V、RG_EXT=3.3Ω、ID=65A 时的Turn OFF波形,漏极源极间电压尖峰3L 类型为957V,而4L 类型则为1210V。
如上所述,桥式电路中的MOSFET 的栅极信号在MOSFET之间相互关联、动作,并在栅极源极之间产生预料之外的电压尖峰,其抑制方法需要考虑基板的线路布线,根据情况不同采取不同的对应。
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