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2020.09.23 SiC功率元件

SiC MOSFET的橋式結構

SiC MOSFET:橋式結構中Gate-Source電壓的動作

在探討“SiC MOSFET:橋式結構中Gate-Source電壓的動作”時,本文先對SiC MOSFET的橋式結構和工作進行介紹,這也是這個主題的前提。

SiC MOSFET的橋式結構

下面給出的電路圖是在橋式結構中使用SiC MOSFET時最簡單的同步式boost電路。該電路中使用的SiC MOSFET的高側(HS)和低側(LS)是交替導通的,為了防止HS和LS同時導通,設定了兩個SiC MOSFET均為OFF的死區時間。右下方的波形表示其門極訊號(VG)時序。

該電路中HS和LS MOSFET的Drain-Source電壓(VDS)和汲極電流(ID)的波形示意圖如下。這是電感L的電流處於連續動作狀態,即所謂的硬切換狀態的波形。

橫軸表示時間,時間範圍Tk(k=1~8)的定義如下:

  • T1: LS為ON時、MOSFET電流變化的時間段
  • T2: LS為ON時、MOSFET電壓變化的時間段
  • T3: LS為ON時的時間段
  • T4: LS為OFF時、MOSFET電壓變化的時間段
  • T5: LS為OFF時、MOSFET電流變化的時間段
  • T4~T6: HS變為ON之前的死區時間
  • T7: HS為ON的時間段(同步整流時間段)
  • T8: HS為OFF時、LS變為ON之前的死區時間

從下一篇文章開始,將以上述內容為前提展開介紹。希望透過本文大致瞭解這種SiC MOSFET橋式電路的工作、以及電壓和電流的波形。

重點:

・在探討“SiC MOSFET橋式結構中Gate-Source電壓的動作”時,以在橋式結構中使用SiC MOSFET時最簡單的同步式boost電路為例進行介紹。

・瞭解範例SiC MOSFET電路的結構、工作、電壓和電流波形。

理解SiC(碳化矽)功率元件和活用範例