ZHCAEV0 December 2024 ISO5451 , ISO5451-Q1 , ISO5452 , ISO5452-Q1 , ISO5851 , ISO5851-Q1 , ISO5852S , ISO5852S-EP , ISO5852S-Q1 , UCC21710 , UCC21710-Q1 , UCC21717-Q1 , UCC21732 , UCC21732-Q1 , UCC21736-Q1 , UCC21737-Q1 , UCC21738-Q1 , UCC21739-Q1 , UCC21750 , UCC21750-Q1 , UCC21755-Q1 , UCC21756-Q1 , UCC21759-Q1
2 SiC 和 IGBT 特性
盡管 IGBT 和 SiC FET 都用于高壓、大功率系統(tǒng)，但它們在電壓/電流特性本質上有所不同，從而導致它們在過壓和短路保護時序以及關斷能量上存在差異。
圖 2-1 展示了 Si IGBT 和 SiC FET 的工作區(qū)域。對于 IGBT，在較低的集電極-發(fā)射極電壓 (VCE) 下，器件處于其線性區(qū)域，集電極電流 (IC) 隨著 VCE 的增加而增加。IGBT 具有飽和 VCE 電壓，在超過 VCE 飽和點后，它會在活動區(qū)域中運行，這意味著隨著 VCE 增加，電流保持相對平穩(wěn)。該飽和 VCE 電壓通常用于確定短路保護何時開始啟用，而對應的 IC 為短路閾值電流(ISC)。由于 IGBT 短路期間只有 VCE 增加而 Ic 保持穩(wěn)定，功率耗散增加相對緩慢，因此 IGBT 通常可以承受更長時間的短路事件（約 10μs）。
另一方面，SiC 通常在線性區(qū)域工作。當發(fā)生短路事件時，漏源電壓 (VDS) 和漏極電流 (ID) 會同時增加，導致功率耗散更快地上升。由于這種工作模式，時序控制顯得更加關鍵。SiC 通常只能承受短暫的短路事件（通常為 2μs 至 3μs），隨后電源開關開始擊穿。
因此，選擇正確的短路保護機制以及合適的保護電壓 (VCE/VDS) 和負載電流 (IC/ID) 閾值至關重要，這樣才能在發(fā)生短路事件時安全高效地關斷器件。
圖 2-1 SiC 和 IGBT 特性