ZHCAFS8 September 2025 UCC57102 , UCC57102-Q1 , UCC57102Z , UCC57102Z-Q1 , UCC57108 , UCC57108-Q1 , UCC57132 , UCC57132-Q1 , UCC57138 , UCC57138-Q1 , UCC57142 , UCC57142-Q1 , UCC57148 , UCC57148-Q1
為 SiC MOSFET 選擇合適的柵極驅(qū)動(dòng)器時(shí),需重點(diǎn)考慮偏置電壓額定值、峰值電流能力、保護(hù)功能、柵極電阻器及功耗等參數(shù)。
為了最大限度地降低導(dǎo)通損耗,偏置電壓設(shè)定為 20V;同時(shí)設(shè)定 -5V 的負(fù)偏置,以防止瞬態(tài)信號(hào)導(dǎo)致的誤導(dǎo)通。由上述電壓差值可知,柵極驅(qū)動(dòng)器的 VDD 要求至少為 25V。
為了最大限度地降低開關(guān)損耗,柵極驅(qū)動(dòng)器還必須能夠提供所需的峰值電流以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)開關(guān)速度。系統(tǒng)對(duì)開關(guān)速度的要求通常通過壓擺率來表示。在本示例的 PFC 電路中,設(shè)計(jì)要求明確規(guī)定:在 400V 直流母線電壓下,SiC MOSFET 的導(dǎo)通電壓壓擺率需達(dá)到 20V/ns 或更高。這意味著 SiC MOSFET 導(dǎo)通期間 VDS 的完整擺幅變化需要在 20ns 或更短時(shí)間內(nèi)完成。在 VDS 擺幅期間,SiC MOSFET 的密勒電荷(對(duì)于所選的 SiC MOSFET,QGD 參數(shù)為 27nC)由柵極驅(qū)動(dòng)器的峰值電流充電;峰值電流需要在 20ns 或更短的時(shí)間內(nèi)為 QGD 充電。由此可算出,所需峰值電流至少為 1.35A 。
UVLO 是一項(xiàng)關(guān)鍵保護(hù)功能,可在電源故障情況下最大限度地減少 SiC MOSFET 的損壞。如果故障導(dǎo)致 VGS 降至不安全的水平,那么 SiC MOSFET 可能會(huì)出現(xiàn)傳導(dǎo)損耗。這會(huì)降低 SiC MOSFET 的效率,增加發(fā)熱并縮短其壽命。在該應(yīng)用場(chǎng)景中,采用具有高 UVLO 額定值的柵極驅(qū)動(dòng)器頗具優(yōu)勢(shì)。
具備某種形式的短路檢測(cè)功能,是 SiC MOSFET 的另一項(xiàng)重要保護(hù)特性。由于 SiC MOSFET 并不存在像 IGBT 中飽和區(qū)到有源區(qū)那樣清晰的線性區(qū)到飽和區(qū)過渡,因此若不對(duì) DESAT 保護(hù)這類單電壓閾值檢測(cè)方式進(jìn)行大幅改進(jìn),就無法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)保護(hù)。OCP 是更理想的選擇,它使用分流電阻器來測(cè)量電流。