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                                        第18講:SiC MOSFET的動態特性

                                        發布時間:2025-04-07 責任編輯:lina

                                        【導讀】相控陣天線通過移相器、真時延或二者的組合,使合成波束更精確地指向陣列轉向角度內的所需方向。本文將介紹這兩種方法,以及更寬帶寬的天線陣列是如何推動真時延在其系統設計中的應用。


                                        本文詳細介紹了SiC MOSFET的動態特性。包括閾值電壓特性、開通和關斷特性以及體二極管的反向恢復特性。此外,還應注意測試波形的準確性。

                                        1. 閾值電壓特性

                                        SiC MOSFET的閾值電壓(VGS(th))通常低于Si IGBT。降低閾值電壓可降低SiC MOSFET的通態電阻。驅動SiC MOSFET需要對柵極施加負偏壓,并仔細設計控制電路布線,這是為了防止噪聲干擾引起的故障。此外,閾值電壓隨著溫度升高而降低(圖1),因此建議在高溫運行期間檢查是否有異常。


                                        第18講:SiC MOSFET的動態特性

                                        圖1:SiC MOSFET(FMF600DXZ-24B)閾值電壓隨溫度變化趨勢


                                        2. 開關特性

                                        圖2顯示了全SiC MOSFET模塊(內部有反并聯SBD)的開通波形。SBD是一種單極性器件,具有微乎其微的反向恢復電流。因此,SiC MOSFET開通電流上不會疊加對管的反向恢復電流,因此開通損耗很小。


                                        第18講:SiC MOSFET的動態特性圖2:SiC MOSFET(FMF600DXZ-24B)開通波形


                                        圖3顯示了全SiC MOSFET模塊的關斷波形。同樣的,SiC MOSFET是單極性器件,在關斷時沒有剩余電荷產生的拖尾電流,因此關斷損耗也很小。

                                        另外,SiC MOSFET的開通和關斷損耗與溫度的相關性非常小,因此與Si IGBT模塊相比,開關損耗降低效果顯著,特別是在高溫下。


                                         圖3:SiC MOSFET(FMF600DXZ-24B)關斷波形  3. 體二極管反向導通特性  SiC MOSFET體二極管是一個PIN二極管,其由導通到截止,會產生反向恢復。隨著溫度升高,反向恢復電荷和反向恢復峰值電流都會增加。圖4為SiC MOSFET模塊FMF600DXE-34BN體二極管在25℃時的反向恢復波形,圖5為150℃時的反向恢復波形。高溫下載流子壽命變長,電導率調制引起的載流子濃度增加,從而產生更明顯的反向恢復電流。

                                        圖3:SiC MOSFET(FMF600DXZ-24B)關斷波形

                                        3. 體二極管反向導通特性

                                        SiC MOSFET體二極管是一個PIN二極管,其由導通到截止,會產生反向恢復。隨著溫度升高,反向恢復電荷和反向恢復峰值電流都會增加。圖4為SiC MOSFET模塊FMF600DXE-34BN體二極管在25℃時的反向恢復波形,圖5為150℃時的反向恢復波形。高溫下載流子壽命變長,電導率調制引起的載流子濃度增加,從而產生更明顯的反向恢復電流。


                                        第18講:SiC MOSFET的動態特性圖4:SiC MOSFET(FMF600DXE-34BN)體二極管反向恢復波形(25℃)



                                         圖3:SiC MOSFET(FMF600DXZ-24B)關斷波形  3. 體二極管反向導通特性  SiC MOSFET體二極管是一個PIN二極管,其由導通到截止,會產生反向恢復。隨著溫度升高,反向恢復電荷和反向恢復峰值電流都會增加。圖4為SiC MOSFET模塊FMF600DXE-34BN體二極管在25℃時的反向恢復波形,圖5為150℃時的反向恢復波形。高溫下載流子壽命變長,電導率調制引起的載流子濃度增加,從而產生更明顯的反向恢復電流。

                                        圖5:SiC MOSFET(FMF600DXE-34BN)體二極管反向恢復波形(150℃)


                                        4. 測試注意事項

                                        SiC MOSFET開關速度快,測試波形的準確性至關重要。例如,如果探頭的接地引線較長,則可能由于探頭的引線電感和寄生電容而出現噪聲。在相同的條件下,圖6是采用光學差分探頭測量的開通波形,圖7是常規無源探頭測量的波形,可以看出兩者的波形差異巨大。因此有必要區分是裝置的實際行為還是測量設備的影響。


                                         圖3:SiC MOSFET(FMF600DXZ-24B)關斷波形  3. 體二極管反向導通特性  SiC MOSFET體二極管是一個PIN二極管,其由導通到截止,會產生反向恢復。隨著溫度升高,反向恢復電荷和反向恢復峰值電流都會增加。圖4為SiC MOSFET模塊FMF600DXE-34BN體二極管在25℃時的反向恢復波形,圖5為150℃時的反向恢復波形。高溫下載流子壽命變長,電導率調制引起的載流子濃度增加,從而產生更明顯的反向恢復電流。圖6:光學差分探頭測量的開通波形

                                         圖3:SiC MOSFET(FMF600DXZ-24B)關斷波形  3. 體二極管反向導通特性  SiC MOSFET體二極管是一個PIN二極管,其由導通到截止,會產生反向恢復。隨著溫度升高,反向恢復電荷和反向恢復峰值電流都會增加。圖4為SiC MOSFET模塊FMF600DXE-34BN體二極管在25℃時的反向恢復波形,圖5為150℃時的反向恢復波形。高溫下載流子壽命變長,電導率調制引起的載流子濃度增加,從而產生更明顯的反向恢復電流。圖7:常規無源探頭測量的開通波形

                                         

                                        免責聲明:本文為轉載文章,轉載此文目的在于傳遞更多信息,版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問題,請聯系小編進行處理。


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