眾所周知，博世擁有高性能SiC ，但是因?yàn)镾iC的可靠性問(wèn)題和一致性問(wèn)題始終困擾著眾多研發(fā)人員，那么應(yīng)該如何更好的發(fā)揮SiC的性能呢？

博世提出了突破性的驅(qū)動(dòng)方案。

話(huà)不多說(shuō)，我們直接上產(chǎn)品特點(diǎn)：

· 可編程電流源門(mén)極控制，最多可配置開(kāi)關(guān)狀態(tài)2*133 個(gè)profile

· 四路獨(dú)立門(mén)極控制，四路可同步或者異步輸出，每路最大輸出能力2.5A

· 具備功率晶體管在線(xiàn)健康監(jiān)測(cè)功能

· 集成有源米勒鉗位和主動(dòng)放電功能

· 采用容隔技術(shù)，CMTI>150V/ns

· DC-link過(guò)壓原邊快速預(yù)警

· 四路門(mén)極輸出過(guò)壓，欠壓，短路檢測(cè)

· 2個(gè)12位ADC支持電壓和NTC溫度檢測(cè)

· 依據(jù)ISO26262支持ASIL D系統(tǒng)

鑒于篇幅原因，小編會(huì)著重展開(kāi)講EG120前三個(gè)特點(diǎn)。

針對(duì)第一點(diǎn)，EG120不同市面上常見(jiàn)的電壓源驅(qū)動(dòng)，而是內(nèi)置可編程控制的電流源。這意味著搭配EG120再也不需要門(mén)極驅(qū)動(dòng)電阻了，只需要軟件上動(dòng)動(dòng)手指就可以變更功率器件的開(kāi)關(guān)速度啦。

這簡(jiǎn)直是硬件工程師的福音，再也不用因?yàn)槟撤N測(cè)試項(xiàng)目不通過(guò)，而辛苦的改N路驅(qū)動(dòng)電阻了。

既然都是可編程電流源，那精細(xì)化開(kāi)關(guān)過(guò)程控制也不難啊，沒(méi)錯(cuò)，請(qǐng)看：

開(kāi)通波形示例（綠色為I_G）

這里，我們已開(kāi)通為例，可以看到門(mén)極電流可以分成5個(gè)階段，我們內(nèi)部叫"gate shaping" ，是不是有一種電流“變形金剛”的即視感。EG120每個(gè)階段都可以調(diào)整時(shí)間和電流大小。相應(yīng)的，關(guān)斷門(mén)極電流有4個(gè)可控階段。

通過(guò)運(yùn)用EG120精細(xì)化控制，可以實(shí)現(xiàn)器件更快的開(kāi)關(guān)，更小的overshoot以及可以達(dá)到降低系統(tǒng)EMC的作用。

如果考慮到汽車(chē)的mission profile，電流驅(qū)動(dòng)可以更靈活的適配每一個(gè)profile。具體分解來(lái)看，我們可以以一個(gè)三維矩陣上的小方塊來(lái)對(duì)應(yīng)每一個(gè)不同的profile。

下面篩選條件按照母線(xiàn)電壓，相電流和溫度為例。通過(guò)EG120, 使得SiC模塊體驗(yàn)了“無(wú)級(jí)變速”的舒適感！

根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)，對(duì)比電壓源固定驅(qū)動(dòng)電阻方案，EG120通過(guò)選擇合適的profile可以在中部負(fù)載電流條件下降低將近50%的開(kāi)關(guān)損耗。而中小段負(fù)載電流往往是占比整車(chē)mission profile中最多的。妥妥的”節(jié)能小專(zhuān)家“。

EG120還獨(dú)具創(chuàng)新的開(kāi)發(fā)了4路獨(dú)立門(mén)極，每路2.5A的驅(qū)動(dòng)能力。這意味著EG120可以連接4組SiC裸片或者4組單管，這樣即使有一路門(mén)極損壞，剩下的三路依舊有著7.5A的驅(qū)動(dòng)能力。當(dāng)然這只是一小部分好處，這個(gè)設(shè)計(jì)其實(shí)是為了與我們的健康監(jiān)測(cè)搭配使用的。

EG120可以進(jìn)入特定的參數(shù)識(shí)別狀態(tài)，在此狀態(tài)下，EG120結(jié)合MCU算法可以讀取功率晶體管的門(mén)極電容參數(shù)（Cgs、Cgd）和開(kāi)通閾值電壓（Vth）。

需要注意的是，該狀態(tài)不同于正常的工作狀態(tài)，進(jìn)入?yún)?shù)識(shí)別狀態(tài)頻次完全是由MCU決定的。眾所周知，SiC一直有著Vth漂移的問(wèn)題，雖然芯片廠通過(guò)各種措施可以保證生命周期內(nèi)的穩(wěn)定，但多一個(gè)實(shí)時(shí)檢測(cè)的數(shù)據(jù)豈不是美哉？通過(guò)這些數(shù)據(jù)，OEM也可以不斷修正壽命模型和監(jiān)測(cè)功率芯片狀態(tài)。

那進(jìn)一步，如果我們把獨(dú)立門(mén)極和參數(shù)識(shí)別搭配使用會(huì)發(fā)生什么呢？目前，SiC芯片參數(shù)一致性與IGBT相比較差，首先我們可以讀取SiC芯片參數(shù)，然后通過(guò)MCU算法調(diào)整之前制定的profile，就可以實(shí)現(xiàn)芯片更好的均流。

恒定門(mén)極電流、統(tǒng)一門(mén)極控制（左）

門(mén)極電流可變、獨(dú)立門(mén)極控制（右）

這里我們選取了一個(gè)晶圓上兩個(gè)Vth差距較大的裸片，針對(duì)這兩個(gè)裸片我們并聯(lián)進(jìn)行雙脈沖測(cè)試，圖左模擬了現(xiàn)在主流電壓源驅(qū)動(dòng)，一個(gè)門(mén)極驅(qū)動(dòng)連接多個(gè)芯片的控制方案，可以看到兩顆芯片的開(kāi)關(guān)損耗差異很大，這是因?yàn)閂th小的芯片開(kāi)通快并承擔(dān)了大部分電流的原因。圖右我們使用EG120門(mén)極電流可變，每個(gè)芯片單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的方案，我們可以實(shí)現(xiàn)兩顆芯片達(dá)成均流，其開(kāi)關(guān)損耗幾乎沒(méi)有差異的效果。

所以當(dāng)我們搭配使用EG120獨(dú)立門(mén)極和參數(shù)識(shí)別功能，會(huì)有更好的均流效果，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有模塊更大的電流能力。同理，在保證相同的模塊出流情況下，可以減少SiC芯片的使用數(shù)量或者面積。

綜上，使用EG120驅(qū)動(dòng)可以有效地降低SiC開(kāi)通和關(guān)斷損耗，實(shí)現(xiàn)模塊內(nèi)芯片更好的均流效果以及監(jiān)測(cè)芯片狀態(tài)。當(dāng)然作為一款車(chē)規(guī)級(jí)驅(qū)動(dòng)芯片，EG120還包含了各式各樣的保護(hù)功能，感興趣的小伙伴可以與小編聯(lián)系來(lái)獲取更多一手資料。

審核編輯：劉清