SiC 功率模块串扰机理及解决方案

主要观点总结

本文介绍了SiC MOSFET芯片在半桥电路中遇到的串扰问题，包括正向串扰和负向串扰。串扰问题主要由共源极电感产生的感应电压和Crss充放电产生的电流引起。文章详细阐述了串扰的机理和抑制方法，包括选择合适的功率芯片、调整驱动回路阻抗和驱动电平来抑制串扰。

关键观点总结

关键观点1: 串扰问题的概述

SiC MOSFET芯片在半桥电路中的串扰问题分为正向串扰和负向串扰，主要由共源极电感产生的感应电压和Crss充放电产生的电流引起。

关键观点2: 串扰的机理

串扰的产生与Crss的充放电产生的电流和驱动回路中共源极的寄生电感产生的感应电压有关。共源极电感引起的串扰电压主要是电流变化在电感两端产生感应电压导致的。

关键观点3: 串扰的抑制方法

抑制串扰的方法包括选择合适的功率芯片、调整驱动回路阻抗和驱动电平。选择合适的功率芯片可以在设计阶段尽量降低栅极受到的干扰。调整驱动回路阻抗可以抑制共源极电感作用下的串扰和米勒电容作用下的串扰。通过调整驱动电平可以抑制共源极电感作用下的开通串扰和米勒电容作用下的关断串扰。

文章预览

串扰问题（ Cross talk ）半桥电路中， SiC MOSFET 芯片开关动作引起另一个 SiC MOSFET 芯片开关的栅源极电压波动的问题，分为 正向串扰 和 负向串扰 。 以某款 1200 V/14mΩ SiC MOSFET 芯片为例，栅极开通控制电压为 +18 V ，栅极关断电压为 -5 V 。如图 1 所示，当半桥电路发生正向串扰时，被测 SiC MOSFET( 以下简称 “ 被测管 ”) 的栅极电压由 -5 V 升高至 +18 V ，被测管开通过程会引起陪测 SiC MOSFET ( 以下简称 “ 被测管 ”) 的栅极电压从 -5 V 向 0 V 方向升高，即正向抬升，若正向抬升超过被测管栅极阈值将导致误开通，造成短路。负向串扰发生在被测管关断的过程，被测管栅极由 +18V 降低为 -5 V ，被测管关断过程则引起陪测管栅极电压从 -5 V 向更低负压方向变化，即负向增大，若负向增大超过陪测管栅极负压耐受极限将会导致栅极击穿，从而造成器件失效。 图 ………………………………