在碳化硅(SiC)MOSFET橋式電路應(yīng)用中,米勒鉗位功能至關(guān)重要,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
在SiC MOSFET橋式電路(如充電樁LLC拓?fù)?、光?a href="http://www.www27dydycom.cn/tags/逆變器/" target="_blank">逆變器等)中,米勒鉗位功能是確保高可靠性和高效率的核心設(shè)計(jì)要素。通過主動(dòng)抑制米勒效應(yīng),可顯著降低誤開通風(fēng)險(xiǎn),為高頻、高壓應(yīng)用提供關(guān)鍵保障。
傾佳電子(Changer Tech)-專業(yè)汽車連接器及功率半導(dǎo)體(SiC碳化硅MOSFET單管,SiC碳化硅MOSFET模塊,碳化硅SiC-MOSFET,SiC功率模塊驅(qū)動(dòng)板,驅(qū)動(dòng)IC)分銷商,聚焦新能源、交通電動(dòng)化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型三大方向,致力于服務(wù)中國(guó)工業(yè)電源,電力電子裝備及新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈。
傾佳電子楊茜致力于推動(dòng)國(guó)產(chǎn)SiC碳化硅模塊在電力電子應(yīng)用中全面取代進(jìn)口IGBT模塊,助力電力電子行業(yè)自主可控和產(chǎn)業(yè)升級(jí)!
傾佳電子楊茜跟住SiC碳化硅MOSFET功率器件三個(gè)必然,勇立功率半導(dǎo)體器件變革潮頭:
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1. 抑制米勒效應(yīng)引起的誤開通
米勒效應(yīng)原理:當(dāng)橋式電路的上管快速開通時(shí),橋臂中點(diǎn)電壓的快速變化(高dv/dt)會(huì)通過下管的柵漏寄生電容(Cgd)產(chǎn)生米勒電流(Igd=Cgd?dtdv)。該電流流經(jīng)下管的柵極電阻(Rgoff),導(dǎo)致下管柵極電壓被抬高,可能超過閾值電壓(VGS(th)),引發(fā)誤開通(直通現(xiàn)象)。
SiC MOSFET的脆弱性:
SiC MOSFET的閾值電壓較低(1.8~2.7V),且隨溫度升高進(jìn)一步下降,更容易因米勒電流誤開通。
SiC器件的開關(guān)速度極快(dv/dt可達(dá)50kV/μs以上),進(jìn)一步加劇米勒效應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)。
2. 米勒鉗位功能的作用
主動(dòng)鉗位門極電壓:米勒鉗位通過低阻抗路徑(如驅(qū)動(dòng)芯片內(nèi)部的MOSFET)將門極電荷快速泄放至負(fù)電源軌,抑制柵極電壓的抬升(例如將VGS從7.3V降至2V)。
增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性:避免上下管直通短路,降低熱失控和器件損壞風(fēng)險(xiǎn)。
3. 與傳統(tǒng)IGBT的對(duì)比
IGBT:驅(qū)動(dòng)負(fù)壓容忍度更高(-8~-15V),閾值電壓較高(約5.5V),通常無需米勒鉗位。
SiC MOSFET:驅(qū)動(dòng)負(fù)壓受限(-4V~-8V),閾值電壓低且對(duì)溫度敏感,必須依賴米勒鉗位抑制誤開通。
4. 實(shí)測(cè)驗(yàn)證
在雙脈沖測(cè)試中,開啟米勒鉗位功能后,下管柵極電壓波動(dòng)顯著降低(從7.3V降至2V),有效避免誤開通(詳見第55-56頁測(cè)試數(shù)據(jù))。
5. 系統(tǒng)優(yōu)化意義
提升效率:減少開關(guān)損耗和直通損耗,優(yōu)化整機(jī)效率。
支持高頻應(yīng)用:通過抑制米勒效應(yīng),充分發(fā)揮SiC MOSFET的高頻優(yōu)勢(shì)。
碳化硅(SiC)MOSFET橋式電路應(yīng)用中米勒鉗位功能的重要性
BASiC基本股份針對(duì)SiC碳化硅MOSFET多種應(yīng)用場(chǎng)景研發(fā)推出門極驅(qū)動(dòng)芯片,可適應(yīng)不同的功率器件和終端應(yīng)用。BASiC基本股份的門極驅(qū)動(dòng)芯片包括隔離驅(qū)動(dòng)芯片和低邊驅(qū)動(dòng)芯片,絕緣最大浪涌耐壓可達(dá)8000V,驅(qū)動(dòng)峰值電流高達(dá)正負(fù)15A,可支持耐壓1700V以內(nèi)功率器件的門極驅(qū)動(dòng)需求。
BASiC基本股份低邊驅(qū)動(dòng)芯片可以廣泛應(yīng)用于PFC、DCDC、同步整流,反激等領(lǐng)域的低邊功率器件的驅(qū)動(dòng)或在變壓器隔離驅(qū)動(dòng)中用于驅(qū)動(dòng)變壓器,適配系統(tǒng)功率從百瓦級(jí)到幾十千瓦不等。
BASiC基本股份推出正激 DCDC 開關(guān)電源芯片BTP1521P,BTP1521F,該芯片集成上電軟啟動(dòng)功能、過溫保護(hù)功能,輸出功率可達(dá)6W。芯片工作頻率通過OSC 腳設(shè)定,最高工作頻率可達(dá)1.5MHz,非常適合給隔離驅(qū)動(dòng)芯片副邊電源供電。
對(duì)SiC碳化硅MOSFET單管及模塊+18V/-4V驅(qū)動(dòng)電壓的需求,BASiC基本股份提供自研電源IC BTP1521P系列和配套的變壓器以及驅(qū)動(dòng)IC BTL27524或者隔離驅(qū)動(dòng)BTD5350MCWR(支持米勒鉗位)。
在SiC MOSFET橋式電路(如充電樁LLC拓?fù)?、光伏逆變器等)中,米勒鉗位功能是確保高可靠性和高效率的核心設(shè)計(jì)要素。通過主動(dòng)抑制米勒效應(yīng),可顯著降低誤開通風(fēng)險(xiǎn),為高頻、高壓應(yīng)用提供關(guān)鍵保障。
審核編輯 黃宇
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