SiC功率元件｜應用篇

封裝引起的突波差異

2025.02.13

重點

・SiC MOSFET的封裝類型不同，在汲極和源極之間產生的突波也不同。

・與TO-247N相比，TO-247-4L透過改變驅動電路的路線加快了開關速度，因此突波通常更大。

本文將介紹“SiC MOSFET的封裝不同，在汲極和源極之間產生的關斷突波也不同”相關的內容，這也是在設計之前需要掌握的知識。

SiC MOSFET：封裝引起的突波差異

下面透過一個案例來介紹因SiC MOSFET的封裝不同而導致的突波差異。

圖11是SiC MOSFET的典型封裝。(a)是被廣泛使用的TO-247N封裝（3個引腳）；(b)是近年來應用逐漸增加、配有驅動電路用源極引腳（所謂的“開爾文連接”）的TO-247-4L封裝（4個引腳）。

SiC MOSFET封裝範例/關斷突波比較

與(a)TO-247N相比，(b)TO-247-4L是透過改變驅動電路的路徑加快了開關速度的封裝。因此，其導通時的突波和關斷突波往往比(a)中的更大。

圖12是這兩種封裝產品的關斷突波比較波形。測試電路與“非放電型RCD緩衝電路的設計”中圖9(a)的電路相同。這是VDS＝800V、RG_EXT＝3.3Ω、ID＝65A時的關斷波形。(a)TO-247N（3L，藍線）的汲極-源極間突波為957V，而(b)TO-247-4L（4L，紅線）的則高達1210V。

如“非放電型RCD緩衝電路的設計”的圖7和圖8所示，由該突波引起的VDS振鈴不僅會流過CDS，還會流過CDG和CGS，這可能會導致MOSFET的閘-源電壓VGS產生意外突波，有時可能會超過VGS的突波限值。對此，我們已經在Tech Web基礎知識的“SiC MOSFET：閘極-源極電壓的突波抑制方法”和另外的應用指南（*2）中詳細介紹了VGS突波的抑制方法，如果僅憑這些措施突波抑制效果還不夠，那麼可以考慮透過在汲極和源極之間增加緩衝電路來抑制突波。

*2：“閘極-源極電壓的突波抑制方法”應用指南（No. 62AN009J Rev.002）ROHM Co., Ltd.，2020年4月

【下載資料】 SiC功率元件基礎

介紹SiC的物理性質和優點，並透過與Si元件的比較，介紹SiC蕭特基二極體和SiC MOSFET的特點及使用方法上的不同，還介紹了集多重優點於一身的全SiC模組。

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