1. <span id="gbnmy"></span>
      <optgroup id="gbnmy"></optgroup>

    2. <span id="gbnmy"><output id="gbnmy"></output></span>

        你的位置:首頁 > 電源管理 > 正文

        橋式結構中的柵極-源極間電壓的行為:導通時

        發布時間:2022-11-16 來源:羅姆 責任編輯:wenwei

        【導讀】在功率開關器件最常見的應用中,包括與上一篇文章中提到的雙脈沖測試電路相同的橋式結構。對于橋式結構情況下的柵-源電壓的行為,在Tech Web基礎知識SiC功率元器件的“SiC MOSFET:橋式結構中柵極-源極間電壓的動作”和這篇文章所依據的應用指南“橋式結構中柵極-源極電壓的行為”中,介紹了相互影響的動作情況。


        ●   具有驅動器源極引腳的TO-247-4L和TO-263-7L封裝SiC MOSFET,與不具有驅動器源極引腳的TO-247N封裝SiC MOSFET產品相比,SiC MOSFET柵-源電壓的行為不同。


        ●   要想正確實施SiC MOSFET柵-源電壓的浪涌對策,需要逐一了解SiC MOSFET電壓的行為。


        但是,具有驅動器源極引腳的TO-247-4L和TO-263-7L封裝SiC MOSFET,與不具有驅動器源極引腳的TO-247N封裝產品相比,柵-源電壓的行為不同,要想正確實施柵-源電壓的浪涌對策,需要了解電壓的行為。


        從本文開始,將針對具有驅動器源極引腳的TO-247-4L封裝SiC MOSFET在橋式結構情況下的柵-源電壓的行為,分LS側(低邊)MOSFET導通時和關斷時兩種情況用2個篇幅分別進行介紹。


        橋式結構中的柵極-源極間電壓的行為:導通時


        下面將圍繞與沒有驅動器源極引腳的TO-247N封裝MOSFET之間的不同點,對橋式結構中LS側(低邊)的MOSFET導通時的動作進行說明。


        下圖為導通時的各開關波形,左側為不帶驅動器源極引腳的TO-247N封裝產品,右側為帶驅動器源極引腳的TO-247-4L封裝產品。各橫軸表示時間,時間范圍Tk(k=7、8、1-3)的定義在波形圖下方有述。右下方的電路圖中給出了TO-247-4L封裝產品在橋式電路中的柵極引腳電流情況。在波形圖和電路圖中,用(I)~(III)來表示每個時間范圍中發生的事件。事件(III)在T2期間結束后立即發生。


        10.png

        TO-247N封裝產品

        沒有驅動器源極引腳


        11.png

        TO-247-4L封裝產品

        有驅動器源極引腳


        在橋式結構中LS側SiC MOSFET導通時的各開關波形


        <時間范圍Tk的定義>


        12.png

        TO-247-4L:LS導通時的柵極引腳電流


        T7:HS為導通期間(同步整流期間)


        T8:HS關斷、LS導通之前的死區時間


        T1:LS導通、MOSFET電流變化期間【事件(I)同時發生】


        T2:LS導通、MOSFET電壓變化期間【事件(II)同時發生】


        T3:LS導通期間


        在波形圖比較中,TO-247-4L的事件(I)與TO-247N的事件(I)明顯不同,在非開關側(HS)的VGS觀察到正浪涌(TO-247N為負浪涌)。這是由柵極引腳電流圖中(I)的電流ICGD引起的(HS側,綠線)。該電流會流過柵-漏電容CGD。


        之所以會流過該電流,是因為在開關工作之前,換流電流ID_HS在HS側SiC MOSFET的體二極管中從源極流向漏極,但是當之后的開關動作開始時,開關側(LS )的電流ID_LS首先逐漸增加,因此ID_HS逐漸減少。另一方面,SiC MOSFET的體二極管的正向電壓VF_HS(TO-247-4L波形圖的虛線圓圈部分)具有較大的電流依賴性,所以,隨著開關速度的增加,dID_HS/dt會增大,dVF_HS/dt會增大,dVF_HS/dt最終也是換流側SiC MOSFET的dVDS_HS/dt,因此ICGD從漏極引腳通過CGD流向柵極引腳,導致柵-源電壓升高。在以往的TO-247N封裝中,ID_LS的變化緩慢,可以認為事件(I)的ICGD幾乎未流動。


        關于TO-247N導通動作的詳細介紹,請參考本文開頭提到的Tech Web SiC功率元器件基礎知識中的文章“低邊開關關斷時的Gate-Source間電壓的動作”或應用指南中的“導通時柵極信號的動作”。


        13.png

        TO-247-4和TO-247-4L導通時的VDS波形比較


        上方所示的VDS波形是TO-247N和TO-247-4L的比較圖。從圖中可以看出,關于換流側SiC MOSFET的VDS_HS,在開關動作開始后TO-247-4L的VDS_HS立即急劇上升。正如上一篇文章中所述,這是由于具有驅動器源極引腳而帶來的提速效果。


        另外,由于事件(II)也已處于高速狀態,前面的電路圖中所示的從HS側流向LS側、向HS側CDS充電的電流也變得很大,所以不僅是開關側,有時候非開關側也需要針對漏極-源極間的浪涌采取對策。


        下面是TO-247-4L的VGS波形。該波形圖對是否采取了浪涌對策的結果進行了比較。從圖中可以看出,在沒有采取浪涌對策(Non-Protected)的情況下,發生了前述的浪涌。而實施了浪涌對策(Protected)后,很好地抑制了VGS浪涌。


        14.png

        TO-247-4L導通時的 VGS波形(有無對策)


        為了抑制這些浪涌,必須了解前述的柵-源電壓的行為,并在緊挨SiC MOSFET連接浪涌抑制電路作為對策。


        如果希望了解更詳細的信息,請參考應用指南中的“柵極-源極電壓的浪涌抑制方法”或Tech Web基礎知識SiC功率元器件“SiC MOSFET:柵極-源極電壓的浪涌抑制方法”(連載中)。


        在下一篇文章中,我們將介紹低邊SiC MOSFET關斷時SiC MOSFET柵-源電壓的行為。



        免責聲明:本文為轉載文章,轉載此文目的在于傳遞更多信息,版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問題,請聯系小編進行處理。


        推薦閱讀:


        瑞薩電容式觸摸感應技術原理之互容式觸摸原理(2)

        毫米波傳感器如何為獨立的“輔助”生活創造技術優勢

        電動汽車充電樁,只做好“充電”是不夠的!這才是完整的解決方案

        基于紅外熱釋電效應的微型NDIR CO2傳感器,可在不同溫度、濃度下精確測量

        微小型近紅外光譜儀及其應用

        特別推薦
        技術文章更多>>
        技術白皮書下載更多>>
        熱門搜索
        ?

        關閉

        ?

        關閉

        亚洲18精品2020最新自拍|51国产偷自视频区视频|国语自产一区第二页欧美|久久精品极品盛宴观看老王