碳化硅MOSFET优势及驱动电路设计要求

碳化硅mosfet也称SiC MOSFET，英文全称silicon carbide，；

在开发与应用中，相同功率等级的Si mosfet与SiC MOSFET相比，SiC mosfet导通电阻，开关损耗低，工作频率更高，更适用高温工作，高温稳定性好。

 

SiC与Si在功率等级相同相比较

碳化硅mosfet优势

1.低损耗
半导体元器件导通损耗与它的击穿场强是反比，导通损耗小，并不会因温度变化而变化。
2.开关速度更快
SiC热导系数=2.5*Si   SiC饱和电子漂移率= 2*Si    SiC工作频率高
3.高阻断电压
SiC击穿场强=10*Si (或是更多)  SiC阻断电压 > Si阻断电压
4.在高温下可工作
SiC有着高度稳定晶体结构，宽度2.2eV—3.3eV （等于2*Si 或更多）
SiC最大高温度600 ºC

 

碳化硅mosfet驱动电路

SiC MOSFET 与Si MOSFET比较

1.SiC MOSFET寄生电容更小，对驱动电路寄生参数更敏感。

2.SiC MOSFET驱动电压-5V~ +25V（建议电压-2V/+20V），Si MOSFET驱动电压-30V~+30V（建议电压0/+15V）

3.SiC MOSFET安全阈值小；

4.SiC MOSFET有专用驱动芯片

 

碳化硅mosfet驱动电路设计要求

1.峰值电流Imax要更大，米勒平台持续时间要减小，提高速开关；

2.驱动芯片驱动能力要强；

3.用负压关断，因噪声干扰会导致误开通；

4.驱动电路寄生电感尽可能的减小影响；

5.增加吸收电容：在布局PCB时加入适量吸收电容；

6.驱动电压要足够大，减小导通损耗；

7.驱动电流要足够大；

8.驱动回路阻抗要小，开通时快速对栅极电容充电，关断时栅极电容能够快速放电；

9.触发脉冲有比较快的上升速度和下降速度，脉冲前沿和后沿要陡；