应用笔记 | SiC模块并联驱动振荡的抑制方法

2024-12-16 ROHM(罗姆半导体集团公众号)
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SiC MOSFET与传统Si器件相比,具有高电压、大电流、高速驱动、低损耗、高温稳定等诸多优点,是新一代器件。近年来,利用这些优异特性,作为向大功率发展的电动汽车 (EV) 的牵引逆变器电路,并联连接多个 SiC MOSFET元件的功率模块被使用的情况越来越多。


另一方面,由于并联使用这样的高速元件,有时会发生元件间的并联驱动振荡 (以下简称振荡)。发生振荡的话元件有破坏的危险,因此抑制对策是市场的重要课题之一。


本应用笔记将介绍有效抑制功率模块振荡的方法。


No.1 基础理论

基础理论分别为各位工程师详细介绍振荡发生的机制、振荡抑制的想法(改善相位差)、影响相位裕量的实际参数三部分内容。


振荡发生的机制


振荡抑制的想法(改善相位差)


影响相位裕量的实际参数

No.2 模块的寄生电感Ldd、Lgg、Lss

该部分分别为各位工程师详细介绍Ldd、Lgg、Lss的定义、模块布局中的Ldd、Lgg、Lss两部分内容。


Ldd、Lgg、Lss的定义

模块布局中的Ldd、Lgg、Lss

FINAL 总结

  • 为了抑制振荡,只要“增加相位裕量,降低增益”就可以了。但是,作为根本对策,“增加相位裕量”是最有效的(因为ωp2会产生2次延迟的增益峰值,很难降低增益)。

  • 衡量“相位裕量”的指标是“ωp2/ωz比”。ωp2/ωz比越大,相位裕量越大,越稳定。

  • 为了增加ωp2/ωz比来提高相位裕量,“Cgd和Lgg大,Cds和Lss相反小”就可以了。

  • Cgd和Cds是元件的寄生电容,所以很难从后面进行调整。因此,为了增加相位裕量,适当地设计模块的各寄生电感(即布局)是重要的。


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