什么是栅极-源极电压产生的浪涌?
From -互联网Author -互联网 Friday, June 11, 2021
在本文中,我们将对相应的对策进行探讨。关于栅极-源极间电压产生的浪涌,在之前发布的Tech Web基础知识 SiC功率元器件 应用篇的“SiC MOSFET:桥式结构中栅极-源极间电压的动作”中已进行了详细说明。
 
什么是栅极-源极电压产生的浪涌?
 
右侧的电路图是在桥式结构中使用SiC MOSFET时最简单的同步升压(Boost)电路。在该电路中,高边(以下称“HS”)SiC MOSFET与低边(以下称“LS”)SiC MOSFET的开关同步进行开关。当LS导通时,HS关断,而当LS关断时,HS导通,这样交替导通和关断。
 
什么是栅极-源极电压产生的浪涌?
 
由于这种开关工作,受开关侧LS电压和电流变化的影响,不仅在开关侧的LS产生浪涌,还会在同步侧的HS产生浪涌。
 
下面的波形图表示该电路中LS导通时和关断时的漏极-源极电压(VDS)和漏极电流(ID)的波形,以及栅极-源极电压(VGS)的动作。横轴表示时间,时间范围Tk(k=1~8)的定义如下:
 
T1: LS导通、SiC MOSFET电流变化期间
T2: LS导通、SiC MOSFET电压变化期间
T3: LS导通期间
T4: LS关断、SiC MOSFET电压变化期间
T5: LS关断、SiC MOSFET电流变化期间
T4~T6: HS导通之前的死区时间
T7: HS导通期间(同步整流期间)
T8: HS关断、LS导通之前的死区时间
 
什么是栅极-源极电压产生的浪涌?
 
在栅极-源极电压VGS中,发生箭头所指的事件(I)~(IV)。每条虚线是没有浪涌的原始波形。这些事件是由以下因素引起的:
 
事件(I)、(VI) → 漏极电流的变化(dID/dt)
事件(II)、(IV) →漏极-源极电压的变化(dVDS/dt)
事件(III)、(V) →漏极-源极电压的变化结束
 
在这里探讨的“栅极-源极电压产生的浪涌”就是指在这些事件中尤其影响工作的LS导通时HS发生的事件(II)以及 LS关断时HS发生的事件(IV)。
 
关键要点
 
●    近年来,SiC MOSFET被越来越多地用于电源和电力线路中的开关应用,SiC MOSFET工作速度非常快,快到已经无法忽略由于SiC MOSFET其自身封装电感和外围电路布线电感带来的影响。
●    因此,特别是SiC MOSFET,可能会在栅极-源极间电压中产生意外的浪涌,需要对此采取对策。
 
关键字:栅极
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