0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

浅谈栅极-源极电压产生的浪涌

我快闭嘴 来源:R课堂 作者:R课堂 2021-06-12 17:12 次阅读

SiC MOSFET:栅极-源极电压的浪涌抑制方法

MOSFET和IGBT等功率半导体作为开关元件已被广泛应用于各种电源应用和电力线路中。其中,SiC MOSFET在近年来的应用速度与日俱增,它的工作速度非常快,以至于开关时的电压和电流的变化已经无法忽略SiC MOSFET本身的封装电感和外围电路的布线电感的影响。特别是栅极-源极间电压,当SiC MOSFET本身的电压和电流发生变化时,可能会发生意想不到的正浪涌或负浪涌,需要对此采取对策。在本文中,我们将对相应的对策进行探讨。关于栅极-源极间电压产生的浪涌,在之前发布的Tech Web基础知识 SiC功率元器件 应用篇的“SiC MOSFET:桥式结构中栅极-源极间电压的动作”中已进行了详细说明。

什么是栅极-源极电压产生的浪涌?

右侧的电路图是在桥式结构中使用SiC MOSFET时最简单的同步升压(Boost)电路。在该电路中,高边(以下称“HS”)SiC MOSFET与低边(以下称“LS”)SiC MOSFET的开关同步进行开关。当LS导通时,HS关断,而当LS关断时,HS导通,这样交替导通和关断。

由于这种开关工作,受开关侧LS电压和电流变化的影响,不仅在开关侧的LS产生浪涌,还会在同步侧的HS产生浪涌。

浅谈栅极-源极电压产生的浪涌

下面的波形图表示该电路中LS导通时和关断时的漏极-源极电压(VDS)和漏极电流(ID)的波形,以及栅极-源极电压(VGS)的动作。横轴表示时间,时间范围Tk(k=1~8)的定义如下:

T1: LS导通、SiC MOSFET电流变化期间

T2: LS导通、SiC MOSFET电压变化期间

T3: LS导通期间

T4: LS关断、SiC MOSFET电压变化期间

T5: LS关断、SiC MOSFET电流变化期间

T4~T6: HS导通之前的死区时间

T7: HS导通期间(同步整流期间)

T8: HS关断、LS导通之前的死区时间

浅谈栅极-源极电压产生的浪涌

在栅极-源极电压VGS中,发生箭头所指的事件(I)~(IV)。每条虚线是没有浪涌的原始波形。这些事件是由以下因素引起的:

事件(I)、(VI) → 漏极电流的变化(dID/dt)

事件(II)、(IV) →漏极-源极电压的变化(dVDS/dt)

事件(III)、(V) →漏极-源极电压的变化结束

在这里探讨的“栅极-源极电压产生的浪涌”就是指在这些事件中尤其影响工作的LS导通时HS发生的事件(II)以及 LS关断时HS发生的事件(IV)。

关键要点:

・近年来,SiC MOSFET被越来越多地用于电源和电力线路中的开关应用,SiC MOSFET工作速度非常快,快到已经无法忽略由于SiC MOSFET其自身封装电感和外围电路布线电感带来的影响。

・因此,特别是SiC MOSFET,可能会在栅极-源极间电压中产生意外的浪涌,需要对此采取对策。

责任编辑:tzh

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • MOSFET
    +关注

    关注

    147

    文章

    7160

    浏览量

    213226
  • SiC
    SiC
    +关注

    关注

    29

    文章

    2811

    浏览量

    62626
  • 功率元器件
    +关注

    关注

    1

    文章

    42

    浏览量

    14685
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    栅极电压产生浪涌吗?

    忽略SiC MOSFET本身的封装电感和外围电路的布线电感的影响。特别是栅极-电压,当SiC MOSFET本身的电压和电流发生变化时,
    的头像 发表于 06-10 16:11 2382次阅读

    测量栅极之间电压时需要注意的事项

    SiC MOSFET具有出色的开关特性,但由于其开关过程中电压和电流变化非常大,因此如Tech Web基础知识 SiC功率元器件“SiC MOSFET:桥式结构中栅极
    发表于 09-14 14:28 957次阅读

    SiC MOSFET:桥式结构中栅极-电压的动作-低边开关关断时的栅极-电压的动作

    上一篇文章中介绍了LS开关导通时栅极电压的动作。本文将继续介绍LS关断时的动作情况。低边开关关断时的栅极
    发表于 02-08 13:43 661次阅读
    SiC MOSFET:桥式结构中<b class='flag-5'>栅极</b>-<b class='flag-5'>源</b><b class='flag-5'>极</b>间<b class='flag-5'>电压</b>的动作-低边开关关断时的<b class='flag-5'>栅极</b>-<b class='flag-5'>源</b><b class='flag-5'>极</b>间<b class='flag-5'>电压</b>的动作

    SiC MOSFET:栅极-电压浪涌抑制方法-浪涌抑制电路

    在上一篇文章中,简单介绍了SiC功率元器件中栅极-电压产生浪涌。从本文开始,将介绍针对所
    发表于 02-09 10:19 1201次阅读
    SiC MOSFET:<b class='flag-5'>栅极</b>-<b class='flag-5'>源</b><b class='flag-5'>极</b><b class='flag-5'>电压</b>的<b class='flag-5'>浪涌</b>抑制方法-<b class='flag-5'>浪涌</b>抑制电路

    SiC MOSFET:栅极-电压浪涌抑制方法-正电压浪涌对策

    本文的关键要点:通过采取措施防止栅极电压的正电压浪涌,来防止LS导通时的HS误导通。如果
    发表于 02-09 10:19 1040次阅读
    SiC MOSFET:<b class='flag-5'>栅极</b>-<b class='flag-5'>源</b><b class='flag-5'>极</b><b class='flag-5'>电压</b>的<b class='flag-5'>浪涌</b>抑制方法-正<b class='flag-5'>电压</b><b class='flag-5'>浪涌</b>对策

    SiC MOSFET:栅极-电压浪涌抑制方法-负电压浪涌对策

    本文的关键要点・通过采取措施防止SiC MOSFET中栅极电压的负电压浪涌,来防止SiC
    发表于 02-09 10:19 1126次阅读
    SiC MOSFET:<b class='flag-5'>栅极</b>-<b class='flag-5'>源</b><b class='flag-5'>极</b><b class='flag-5'>电压</b>的<b class='flag-5'>浪涌</b>抑制方法-负<b class='flag-5'>电压</b><b class='flag-5'>浪涌</b>对策

    SiC MOSFET:栅极-电压浪涌抑制方法-浪涌抑制电路的电路板布局注意事项

    关于SiC功率元器件中栅极电压产生浪涌,在之前发布的Tech Web基础知识 SiC功
    发表于 02-09 10:19 1129次阅读
    SiC MOSFET:<b class='flag-5'>栅极</b>-<b class='flag-5'>源</b><b class='flag-5'>极</b><b class='flag-5'>电压</b>的<b class='flag-5'>浪涌</b>抑制方法-<b class='flag-5'>浪涌</b>抑制电路的电路板布局注意事项

    什么是栅极电压产生浪涌

    忽略SiC MOSFET本身的封装电感和外围电路的布线电感的影响。特别是栅极-电压,当SiC MOSFET本身的电压和电流发生变化时,
    发表于 02-28 11:36 871次阅读
    什么是<b class='flag-5'>栅极</b>-<b class='flag-5'>源</b><b class='flag-5'>极</b><b class='flag-5'>电压</b><b class='flag-5'>产生</b>的<b class='flag-5'>浪涌</b>

    R课堂 | SiC MOSFET:栅极电压浪涌抑制方法-总结

    本文是“SiC MOSFET:栅极电压浪涌抑制方法”系列文章的总结篇。介绍SiC MOSFET的
    的头像 发表于 04-13 12:20 1346次阅读

    R课堂 | 漏之间产生浪涌

    缓冲电路来降低线路电感,这是非常重要的。 首先,为您介绍 SiC MOSFET 功率转换电路中,发生在漏之间的浪涌。 ·  漏
    的头像 发表于 06-21 08:35 786次阅读
    R课堂 | 漏<b class='flag-5'>极</b>和<b class='flag-5'>源</b><b class='flag-5'>极</b>之间<b class='flag-5'>产生</b>的<b class='flag-5'>浪涌</b>

    之间产生浪涌

    开关导通时,线路和电路板版图的电感之中会直接积蓄电能(电流能量)。当该能量与开关器件的寄生电容发生谐振时,就会在漏之间产生浪涌。下面
    的头像 发表于 06-29 15:22 877次阅读
    漏<b class='flag-5'>极</b>和<b class='flag-5'>源</b><b class='flag-5'>极</b>之间<b class='flag-5'>产生</b>的<b class='flag-5'>浪涌</b>

    桥式结构中的栅极-电压的行为:关断时

    桥式结构中的栅极-电压的行为:关断时
    的头像 发表于 12-05 14:46 492次阅读
    桥式结构中的<b class='flag-5'>栅极</b>-<b class='flag-5'>源</b><b class='flag-5'>极</b>间<b class='flag-5'>电压</b>的行为:关断时

    桥式结构中的栅极-电压的行为:导通时

    桥式结构中的栅极-电压的行为:导通时
    的头像 发表于 12-05 16:35 439次阅读
    桥式结构中的<b class='flag-5'>栅极</b>-<b class='flag-5'>源</b><b class='flag-5'>极</b>间<b class='flag-5'>电压</b>的行为:导通时

    SiC MOSFET:桥式结构中栅极电压的动作

    SiC MOSFET:桥式结构中栅极电压的动作
    的头像 发表于 12-07 14:34 587次阅读
    SiC MOSFET:桥式结构中<b class='flag-5'>栅极</b>-<b class='flag-5'>源</b><b class='flag-5'>极</b>间<b class='flag-5'>电压</b>的动作

    了解栅极-电压浪涌

    由于这种开关工作,受开关侧LS电压和电流变化的影响,不仅在开关侧的LS产生浪涌,还会在同步侧的HS产生浪涌
    发表于 01-24 14:10 670次阅读
    了解<b class='flag-5'>栅极</b>-<b class='flag-5'>源</b><b class='flag-5'>极</b><b class='flag-5'>电压</b><b class='flag-5'>浪涌</b>