【经验】如何通过增加栅极电容的方式减缓SiC MOSFET 的米勒效应

时间： 2020-02-14 来源：世强

技术问答

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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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

应用笔记或设计指南 - ROHM - Rev.001 - 2021.10 PDF 中文下载

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