【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。
图1:SiC MOSFET 寄生电容示意图
图1即为SiC MOSFET的寄生电容示意图,而输入电容,输出电容和米勒电容对应的公式如下:
Ciss= CGE+ CGC 输入电容
Coss= CGC+ CEC 输出电容
Crss= CGC 米勒电容
根据ROHM SCT2080KE的datasheet,可知其米勒电容大小为16pF,此电容正是米勒效应的罪魁祸首,而米勒效应的影响本文不重点介绍 。
图2:SCT2080KE 寄生电容参数
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。而常用的防误触发方式一般有三种,增加栅极电容、负压关断、米勒有源钳位。本文将主要介绍增加栅极电容这种方式。
在SiC MOSFET栅极G和源极之间增加一个电容Cg以增强对位移电流IGD的吸收能力,降低电压尖峰,增强抗干扰能力,避免开关管的误导通。但是增加Cg的同时,Cg对器件的开启特性会产生影响,因为并联此电容后,相当于加大了输入电容。在相同的门极驱动电阻下,IGBT的开关损耗也会相应地增加,栅极电压上升至开通阈值电压所需的电荷就会增加,那么驱动电路的功耗也随之增大。Cg的容值越大抑制效果越好,但是如上所述也带来损耗增大的问题,所以只能折中选择。
图3:添加栅极电容示意图
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