【经验】浅析SiC MOSFET栅-源电压的测量方法

时间： 2022-09-17 来源：ROHM

代理服务

技术支持

采购服务

SiC MOSFET具有出色的开关特性，但其开关过程中电压和电流变化非常大。在这里，将为大家介绍在测量栅极和源极之间的电压时需要注意的事项。我们将以SiC MOSFET为例进行讲解，其实所讲解的内容也适用于一般的MOSFET和IGBT等各种功率元器件，尽情参考。

SiC MOSFET栅-源电压测量方法

电源单元等产品中使用的功率开关器件大多都配有用来冷却的散热器，在测量器件引脚间的电压时，通常是无法将电压探头等直接安装到器件引脚上的。因此，有时会将延长电缆焊接到器件的引脚上，并在产品外壳外部连接电压探头进行测量。

图1. 将电压探头与延长电缆连接来测量栅-源电压

图1为在ROHM 评估板（P02SCT3040KR-EVK-001）上安装散热器并将电压探头与延长电缆连接进行测量时的示例。其中，将连接电压探头用的延长电缆（长约12cm）焊接到被测器件（DUT）的引脚上，并将延长电缆绞合以抑制辐射噪声的影响。使用这种测量方法，实施图2所示的桥式结构下的双脉冲测试，并观察波形。

图2. 双脉冲测试电路

在双脉冲测试电路的高边（HS）和低边（LS）安装ROHM的SiC MOSFET SCT3040KR，并使HS开关、LS始终OFF（栅极电压=0V）。图1所示的延长电缆已经直接焊接在HS的栅极引脚和源极引脚上。

图3. 安装延长电缆测量到的栅-源电压波形，与真正的原始波形完全不同

图3为测量到的栅-源电压波形。当外置栅极电阻RG_EXT为10Ω时，延长电缆并没有太大的影响，但当将RG_EXT设置为3.3Ω并提高开关速度时，就会因电压和电压的变化而诱发噪声和电路的高频工作，导致测量到的波形发生了显著变化。在该示例中，受测量用的延长电缆的影响，测量仪器中显示的频段范围发生了变化，由于附加了额外的阻抗而导致观察到的波形与真正的原始波形完全不同。

需要注意的是，必须始终留意观察到的波形是否是真正的原始波形，或者观察到的波形是否由于某些影响因素而与原始波形不同。为此，不仅要知道如何进行准确的观察，还要知道影响观察的因素。

图4. 电压差分探头的等效电路

图4是该测量所用的电压差分探头的等效电路（*1、*2）。通常，电压探头的频率特性设置包括探头的头部。然而，如果在DUT的测量引脚上安装延长电缆的话，在观察几十ns的高速开关波形时，会在杂散电感LEXT和电压探头主体的输入电容C之间引发谐振现象，从而产生叠加在原始电压波形上的高频电压振铃，这可能会导致观察到的浪涌比实际的浪涌更大。

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 0
| 转发至：

本文由三年不鸣转载自ROHM，原文标题为:测量SiC MOSFET栅-源电压时的注意事项：一般测量方法，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。

全部评论（0）

暂无评论

【经验】简析Sic MOSFET相对于IGBT器件的三个优势：低导通损耗、低开关损耗、高驱动电压条件下更低导通电阻

ROHM的SCT2080KEHR是1200V，导通电阻是80mΩ，电流40A，封装TO-247-3的车规级SiC MOSFET，驱动电压范围VGSS在 -6V~+22V，驱动范围比较窄。本文以CT2080KEHR为例，对比市场通用的1200V/40A的TO-247-3的IGBT单管，说明Sic MOSFET在导通损耗和开关损耗上更具优势。

2020-07-01 - 设计经验代理服务技术支持采购服务

【经验】以SIC MOSFET SCT3040KR为例说明SiC MOS应用中Vds关断尖峰的应对策略

在SiC MOS应用中，通常在mos关断过程中存在较大的Vds尖峰，主要原因在Turn ON 时流过的电流的能量储存在线路和基板布线的寄生电感中，并与开关元件的寄生电容共振所产生的。本文将以ROHM SiC MOSFET SCT3040KR为例说明SiC MOS应用中Vds关断尖峰的应对策略。

2019-11-28 - 设计经验代理服务技术支持采购服务

非放电型RCD缓冲电路的设计

与放电型RCD缓冲电路不同，非放电型RCD缓冲电路的RSNB消耗的功率仅为浪涌能量，因此RSNB的容许损耗可以较小。这可以扩大RSNB的选择范围，使得能够增加CSNB的电容量，因而可以提高钳位的效果。

2024-05-15 - 设计经验代理服务技术支持采购服务

ROHM（罗姆） SiC（碳化硅）MOSFET选型指南（中文）

描述- SiC MOSFET原理上在开关过程中不会产生拖尾尾电流，可高速运行且开关损耗低。低导通电阻和小型芯片尺寸造就较低的电容和栅极电荷。此外，SiC还具有如导通电阻增加量很小的优异的材料属性，并且有比导通电阻可能随着温度的升高而上升2倍以上的硅（Si）器件更优异的封装微型化和节能的优点。

型号- SCT3160KL,SCT4062KR,SCT3030KLHR,SCT4013DE,SCT3080AW7,SCT2450KE,SCT3160KW7,SCT2H12NZ,SCT4062KW7HR,SCT2450KEHR,SCT4013DR,SCT3060ALHR,SCT3040KRHR,SCT3060ARHR,SCT3040KLHR,SCT4036KEHR,SCT4045DRHR,SCT3022KLHR,SCT2160KE,SCT3080KW7,SCT3017ALHR,SCT3022AL,SCT3080ALHR,SCT3060AR,SCT3105KLHR,SCT4036KR,SCT3060AL,SCT4026DEHR,SCT4062KRHR,SCT3040KR,SCT2080KE,SCT3080KR,SCT3105KRHR,SCT3120AL,SCT4013DW7,SCT3030KL,SCT4062KWAHR,SCT4062KE,SCT3080ARHR,SCT4036KW7,SCT2280KEHR,SCT3120ALHR,SCT2280KE,SCT4062KWA,SCT3030AR,SCT3030AL,SCT3030AW7,SCT4036KRHR,SCT4045DEHR,SCT3120AW7,SCT3040KL,SCT3105KW7,SCT2080KEHR,SCT4018KW7,SCT4045DWA,SCT3080KL,SCT3030ALHR,SCT4062KW7,SCT3040KW7,SCT3022ALHR,SCT3030ARHR,SCT4045DW7,SCT3017AL,SCT4036KE,SCT4018KE,SCT4045DE,SCT4026DW7,SCT4062KEHR,SCT3080AR,SCT4026DW7HR,SCT4026DE,SCT4026DWA,SCT3160KLHR,SCT3080AL,SCT4045DW7HR,SCT4045DR,SCT2160KEHR,SCT3022KL,SCT4018KR,SCT4026DR,SCT4045DWAHR,SCT3105KL,SCT3160KW7HR,SCT3105KR,SCT3080KLHR,SCT3060AW7,SCT4026DRHR,SCT3080KRHR,SCT4026DWAHR

2024/2/27 - ROHM - 选型指南代理服务技术支持采购服务

ROHM提供支持电力电子仿真工具PSIM™的第4代SiC MOSFET仿真模型

全球知名半导体制造商ROHM（总部位于日本京都市）开始提供支持电力电子仿真工具PSIM™的第4代SiC MOSFET仿真模型。该模型可在Altair® US公司开发的电力电子和电机控制用的电路仿真工具PSIM™中使用。设计人员可从ROHM官网下载模型文件，轻松进行系统级评估。这一进展使得在更广泛的产业领域中进行高效设计和评估成为可能，并能进一步推动功率元器件的使用。

2024-09-15 - 产品代理服务技术支持采购服务

ROHM（罗姆）SiC（碳化硅）MOSFET选型指南（英文）

目录- SiC MOSFETs

型号- SCT3160KL,SCT4062KR,SCT3030KLHR,SCT4013DE,SCT3080AW7,SCT2450KE,SCT3160KW7,SCT2H12NZ,SCT4062KW7HR,SCT2450KEHR,SCT4013DR,SCT3060ALHR,SCT3040KLHR,SCT4036KEHR,SCT4045DRHR,SCT3022KLHR,SCT2160KE,SCT3080KW7,SCT3017ALHR,SCT3022AL,SCT3080ALHR,SCT3060AR,SCT3105KLHR,SCT4036KR,SCT3060AL,SCT4026DEHR,SCT4062KRHR,SCT3040KR,SCT2080KE,SCT3080KR,SCT3120AL,SCT4013DW7,SCT3030KL,SCT4062KE,SCT4036KW7,SCT2280KEHR,SCT2280KE,SCT3030AR,SCT3030AL,SCT3030AW7,SCT4036KRHR,SCT4045DEHR,SCT3120AW7,SCT3040KL,SCT3105KW7,SCT2080KEHR,SCT4018KW7,SCT3080KL,SCT3030ALHR,SCT4062KW7,SCT3040KW7,SCT3022ALHR,SCT4045DW7,SCT3017AL,SCT4036KE,SCT4018KE,SCT4045DE,SCT4026DW7,SCT4062KEHR,SCT3080AR,SCT4026DW7HR,SCT4026DE,SCT4036KW7HR,SCT3080AL,SCT4045DW7HR,SCT4045DR,SCT2160KEHR,SCT3022KL,SCT4018KR,SCT4026DR,SCT3105KL,SCT3105KR,SCT3080KLHR,SCT3060AW7,SCT4026DRHR

2022/8/3 - ROHM - 选型指南 - Edition 2022 代理服务技术支持采购服务

罗姆第4代SiC MOSFET裸芯片批量应用于吉利集团电动汽车品牌“极氪”3种主力车型

日前，搭载了罗姆第4代SiC MOSFET裸芯片的功率模块成功应用于“极氪”电动汽车3种车型的主机逆变器上，有助于延长车辆续航距离以及提高性能。

2024-08-30 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

SiC MOSFET损耗计算方法：通过波形的线性近似分割来计算损耗的方法

本文ROHM将介绍根据在上一篇文章（《SiC MOSFET损耗计算方法：开关波形的测量方法》）中测得的开关波形，使用线性近似法来计算功率损耗的方法。

2024-05-25 - 技术探讨代理服务技术支持采购服务

SiC MOSFET 5kW 高效率无风扇逆变电路

描述- 采用了发挥碳化硅(SiC)MOSFET高频特性的Trans-link交错型逆变电路(1)、实现了5kW时的功率转换效率达到99%以上。在该电路拓扑中，平滑电抗器的电感量可以减小。由于电抗器的匝数减少、使铜损大幅度减少实现了高效率。在这份资料中，介绍这个全新的逆变器设计的例子。

型号- PS2501L-1,MCR18ERTJ200,NJM78L05UA,MCR03EZPJ332,MCR03EZPJ334,RK73B1JTTD104J,PC092-01-00,B4B-XH-A,TR10P,DE1E3KX222MA4BN01,RK73B1JTTD472J,GRM188B31H104KA92,RB751S-40,MB3P-90,RK73B2BTTD105J,RK73B2BTTD4R7J,PH-1X10RG2,RK73B1JTTD103J,B5B-PH-K-S,PH-2X09SG,SSM3K318T,GRM1851X1H472JA44,KRB-408,GRM188B11H103KA01,HOT-2608B,ELXZ350ELL101MF15D,TLP700A,SCT3030AL,GRM188R11H104KA93,MCR10ERTJ4R7,TC4069UBF,RK73B1JTTD102J,PC045-00-00,S4B-EH,MOSX1C1R0J,NJM431U,GRM185B31E105MA12,DE1E3KX102MA4BN01,2SCR542P,GRM188R71E104KA01,PH-2X04SG,FHU-2×4SG,MCR10EZPJ105,PH-2X08SG,RK73B1JTTD153J,RK73B1JTTD101J,MCR03EZPJ101,ADR-48-50-0R5YA,MCR03EZPJ102,MCR03EZPJ103,24LC64SN,EG01C,MCR03ERTJ302,CQ-3303,CT-6E-P5KΩ,TR008A,1SS355,NE555D,ECQE6103KF,MCR18ERTJ4R7,ES1A,GRM188B11H102KA01,PC089-01-00-50P,NJM2732M,BFC233920105,MB4P-90,MCR03ERTJ331,B3P-VH,TBD,STR-A6079M,ACPL-C87AT,SCS212AM,MCR18ERTJ1R0,TRANS-LINK,GRM1851X1H222JA44,2SAR542P,MOSX1C334J,MCR03ERTJ202,FHU-2X9SG,VDCT,UDZS5.1B,ECQE6104KF,ELXZ100ELL681MF15D,S3B-EH,RK73B1JTTD271J,2SC3325,PH-1X04SG,MCR03EZPJ152,GRM188R71E105KA12,ELXS451VSN561MA50S,GRM21BR71E105KA99,MCR03ERTJ470,RK73B1JTTD470J,SCT3017AL,RK73B2BTTD563J,RK73B1JTTD000J,TA48M05F,MCR03ERTJ102,MCR03ERTJ103,SBR1U150SA-13,FHU-2X8SG,450MPH105J,UCS2W220MHD

2021.10 - ROHM - 应用笔记或设计指南 - Rev.001 代理服务技术支持采购服务

ROHM 4th Gen SiC MOSFET Simulation Models for PSIM™ Now Available

ROHM has begun offering 4th Gen SiC MOSFET simulation models compatible with PSIM™, a circuit simulator designed for power electronics and motor drive developed by Altair®. Designers can now easily download model files to perform system-level evaluations, allowing for efficient design and evaluation across a wire range of industrial sectors, further promoting the use of power devices.

2024-08-02 - 产品代理服务技术支持采购服务

【经验】如何通过增加栅极电容的方式减缓SiC MOSFET 的米勒效应

SiC MOSFET 同Si 基MOSFET和IGBT一样，由于存在米勒电容，都会有米勒效应的存在。由于SiC材料所带来的优势，SiC MOSFET可以工作在更高开关频率下，这样就会面临更严峻的误触发现象。所以在驱动电路设计中需要增加相关设计，使之能够较为有效地避免误触发。本文将主要介绍增加栅极电容的方式。

2020-02-14 - 设计经验代理服务技术支持采购服务

在EV应用中使用第4代SiC MOSFET的效果：图腾柱PFC实机评估

本文将介绍在相同的BEV电源架构的组成模块之一—OBC的双向图腾柱PFC中使用第4代SiC MOSFET时的实验结果。图腾柱PFC是作为可提高效率的PFC转换器在近年来备受关注的拓扑。另外，为了微电网系统更加稳定，并促进供需平衡，全球范围都在研究V2G（Vehicle To Grid），双向工作也变得越发重要。

2024-07-14 - 设计经验代理服务技术支持采购服务

SiC MOSFET 栅极-源极电压的浪涌抑制方法 Application Note

描述- 本应用手册主要探讨了SiC MOSFET在开关动作过程中栅极-源极电压浪涌的产生原因及抑制方法。详细分析了桥式电路中开关动作产生的栅极-源极电压浪涌现象，并提出了浪涌抑制电路的设计方案，包括正向和负向浪涌的抑制措施。同时，对浪涌抑制电路的布线设计进行了说明，以确保电路的稳定性和效率。

型号- SCT3040KR,SCT3040KR 4L

2020.4 - ROHM - 应用笔记或设计指南 - Rev. 002 代理服务技术支持采购服务

SCT2H12NZ 1700V高耐压SiC MOSFET

描述- 本资料提供截至2016年8月1日的罗姆产品信息，包含产品规格和性能介绍。资料强调内容准确性，但不对因错误或打字差错导致的损失负责。资料内容不构成知识产权的准许使用承诺，且对于涉及外国汇兑及外国贸易法的产品或技术，需取得相应许可。

型号- SCT2280KE,SCT212AF,SCT2450KE,SCT2160KEAHR,SCT2450KEAHR,SCT2H12NZ,SCT3022KL,SCT2080KE,SCT3040KL,SCT3030KL,BD7682FJ-LB-EVK-402,SCH2080KE,SCT2H12NYSCT2750NY,SCT2080KEAHR,SCT2280KEAHR,SCT2160KE

08.2016 - ROHM - 商品及供应商介绍代理服务技术支持采购服务