SIC MOSFET 驅(qū)動電路的設(shè)計概述

一、SIC MOSFET的特性

1、導(dǎo)通電阻隨溫度變化率較小，高溫情況下導(dǎo)通阻抗很低，能在惡劣的環(huán)境下很好的工作。

2、隨著門極電壓的升高，導(dǎo)通電阻越小，表現(xiàn)更接近于壓控電阻。

3、開通需要門極電荷較小，總體驅(qū)動功率較低，其體二極管Vf較高，但反向恢復(fù)性很好，可以降低開通損耗。

4、具有更小的結(jié)電容，關(guān)斷速度較快，關(guān)斷損耗更小。

5、開關(guān)損耗小，可以進行高頻開關(guān)動作，使得濾波器等無源器件小型化，提高功率密度。

6、開通電壓高于高于SI器件，推薦使用Vgs為18V或者20V，雖然開啟電壓只有2．7V，但只有驅(qū)動電壓達到18V～20V時才能完全開通。

7、誤觸發(fā)耐性稍差，需要有源鉗位電路或者施加負電壓防止其誤觸發(fā)。

二、SIC MOSFET對驅(qū)動的要求

1、觸發(fā)脈沖有比較快的上升速度和下降速度，脈沖前沿和后沿要陡。

2、驅(qū)動回路的阻抗不能太大，開通時快速對柵極電容充電，關(guān)斷時柵極電容能夠快速放電。

3、驅(qū)動電路能夠提供足夠大的驅(qū)動電流

4、驅(qū)動電路能夠提供足夠大的驅(qū)動電壓，減小SIC MOSFET的導(dǎo)通損耗。

5、驅(qū)動電路采用負壓關(guān)斷，防止誤導(dǎo)通，增強其抗干擾能力。

6、驅(qū)動電路整個驅(qū)動回路寄生電感要小，驅(qū)動電路盡量靠近功率管。

7、驅(qū)動電路峰值電流Imax要更大，減小米勒平臺的持續(xù)時間，提高開關(guān)速度。

三、SIC MOSFET驅(qū)動電路設(shè)計

對于有IGBT驅(qū)動電路設(shè)計經(jīng)驗的工程師來說，SIC MOSFET驅(qū)動電路的設(shè)計與IGBT驅(qū)動電路的設(shè)計類似，可以在原來的驅(qū)動電路上進行修改參數(shù)進行設(shè)計。

驅(qū)動電源的設(shè)計

SIC MOSFET電源的設(shè)計，根據(jù)其特性，需要有負壓關(guān)斷和相比SI MOSFET較高的驅(qū)動電壓，一般設(shè)計電源為－6V～＋22V，根據(jù)不同廠家的不同Datasheet大家選擇合適的電源正負電壓的設(shè)計，這里只給出一個籠統(tǒng)的設(shè)計范圍。可以將IGBT模塊驅(qū)動電源進行稍微修改使用在這里，比如，特斯拉在分立IGBT和SIC IGBT上都是用反激電源，具體電路參考歷史文章中對特斯拉Model S 與Model 3的硬件對比分析中，也可以使用電源模塊，比如國內(nèi)做的比較好的金升陽的電源模塊，可以降低設(shè)計難度，但成本也會相應(yīng)的升高。

驅(qū)動電路的設(shè)計

驅(qū)動芯片，英飛凌和ST都有相應(yīng)的驅(qū)動芯片，并且原來英飛凌用于IGBT驅(qū)動的1ED系列和2ED系列都可以用在SIC MOSFET的驅(qū)動電路，如下圖所示，英飛凌對SIC MOSFET驅(qū)動IC的介紹，具體的參數(shù)朋友們可以參考英飛凌的Datasheet（注：不是在為誰打廣告，因為經(jīng)常用英飛凌的產(chǎn)品，比較熟悉就拿出來對比）。

ST也有相應(yīng)的門極驅(qū)動芯片，如Model 3上使用的STGAP1AS，具體的規(guī)格書大家可以參閱ST官網(wǎng)的Datasheet，或者回復(fù)本文題目：SIC MOSFET驅(qū)動電路設(shè)計概述，將會得到相應(yīng)的Datasheet。

審核編輯 黃昊宇