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什么是柵極-源極電壓產生的浪涌?詳解-KIA MOS管

信息來源:本站 日期:2021-12-30 

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什么是柵極-源極電壓產生的浪涌?詳解-KIA MOS管


右側的電路圖是在橋式結構中使用SiC MOSFET時最簡單的同步升壓(Boost)電路。


在該電路中,高邊(以下稱“HS”)SiC MOSFET與低邊(以下稱“LS”)SiC MOSFET的開關同步進行開關。當LS導通時,HS關斷,而當LS關斷時,HS導通,這樣交替導通和關斷。


由于這種開關工作,受開關側LS電壓和電流變化的影響,不僅在開關側的LS產生浪涌,還會在同步側的HS產生浪涌。


柵極 源極 浪涌


下面的波形圖表示該電路中LS導通時和關斷時的漏極-源極電壓(VDS)和漏極電流(ID)的波形,以及柵極-源極電壓(VGS)的動作。


橫軸表示時間,時間范圍Tk(k=1~8)的定義如下:

T1: LS導通、SiC MOSFET電流變化期間

T2: LS導通、SiC MOSFET電壓變化期間

T3: LS導通期間

T4: LS關斷、SiC MOSFET電壓變化期間

T5: LS關斷、SiC MOSFET電流變化期間

T4~T6: HS導通之前的死區時間

T7: HS導通期間(同步整流期間)

T8: HS關斷、LS導通之前的死區時間


柵極 源極 浪涌


在柵極-源極電壓VGS中,發生箭頭所指的事件(I)~(IV)。每條虛線是沒有浪涌的原始波形。


這些事件是由以下因素引起的:

事件(I)、(VI) → 漏極電流的變化(dID/dt)

事件(II)、(IV) →漏極-源極電壓的變化(dVDS/dt)

事件(III)、(V) →漏極-源極電壓的變化結束


在這里探討的“柵極-源極電壓產生的浪涌”就是指在這些事件中尤其影響工作的LS導通時HS發生的事件(II)以及 LS關斷時HS發生的事件(IV)。


關鍵要點:

近年來,SiC MOSFET被越來越多地用于電源和電力線路中的開關應用,SiC MOSFET工作速度非常快,快到已經無法忽略由于SiC MOSFET其自身封裝電感和外圍電路布線電感帶來的影響。


因此,特別是SiC MOSFET,可能會在柵極-源極間電壓中產生意外的浪涌,需要對此采取對策。


KIA半導體--廣東可易亞半導體科技有限公司是一家專業從事中大功率場效應管(MOSFET)、快速恢復二極管、三端穩壓管開發設計,集研發、生產和銷售為一體的國家高新技術企業。


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