驱动 SiC MOSFET 电源开关

驱动 SiC MOSFET 电源开关

利用全系列SCALE门极驱动器产品控制SiC MOSFET电源开关

图1. SiC MOSFET的优势

碳化硅(SiC) MOSFET可大幅提高大功率逆变器应用的开关性能,能够在增强热性能的同时提供较高的击穿场强及载流子漂移速度。不过,SiC要求在更紧凑的设计中能够获得更快速的短路保护,这对门极驱动器提出了独特的挑战 —— 需要在不同的SiC架构中支持各种不同的门极电压。

SCALE-iDriver SiC-MOSFET门极驱动器IC

PI全新的SIC1182K SCALE-iDriver IC是一款市售可提供高效率的单通道SiC MOSFET门极驱动器,可提供最大峰值输出门极电流且无需外部推动级。它经过设定后可支持不同的门极驱动电压,来满足市售SiC MOSFET的需求。

SCALE-2、SCALE-2+门极驱动核和SCALE-iDriver门极驱动器IC

除了驱动IGBT和MOSFET等常规的硅基功率器件外,SCALE-2和SCALE-2+门极驱动核以及SCALE-iDriver门极驱动器IC还能够驱动SiC MOSFET功率开关。

 

 

可订购的门极驱动器产品

SIC1182K
SiC MOSEFT门极驱动器
SCALE-iDriver
门极驱动器IC
2SC0115T-12
SCALE-2+驱动核
2SC0435T-17
SCALE-2+驱动核
1SC2060P-17
采用平板变压器的SCALE-2驱动核
2SC0650P-17
采用平板变压器的SCALE-2驱动核
2SC0535T-17
SCALE-2驱动核
2SC0635T-45
SCALE-2驱动核
 

 

SiC对门极驱动器提出了独特的挑战

来自不同供应商和不同世代的SiC MOSFET开关对开通和关断电平有着不同的要求。例如,有些器件能够以15 V/-10 V的电平工作,而另一些器件的电平为19 V/-6 V。而且,有些器件要求有稳定的开通电压,而另一些则要求有稳定的负关断电压,以确保它们不会超过门-源极安全工作区。

根据不同的要求调整SCALE门极驱动器时,可以否决对与开通和关断电平相关的正负电压的电压分区控制(VEE稳压器)。请参阅应用指南 AN-1601,了解更多详细信息。

图2. SCALE-iDriver支持不同的SiC MOSFET(通过调整驱动器以符合VGS要求)



2SC0115T 2SC0435T

图3. 不同SCALE门极驱动器的管脚布局,VEx/VEE管脚已标记

 

 

为何使用SCALE门极驱动器来驱动Sic MOSFET

  • 可以通过外部VEE电路来调整门极电压
  • 短路保护响应时间≤2µs
  • 大输出电流能力
  • 强绝缘能力
  • 带dv/dt反馈的动态高级有源钳位
  • 开关频率可高达500kHz
  • 可用于击穿电压高达4.5 kV的SiC MOSFET
  • 高MTBF/低FIT率
  • 支持MOSFET模块并联
  • 适合所有SiC MOSFET设计
图4. SiC MOSFET短路检测的修改设置
 

 

SIC1182K完善的保护特性

  • SiC高级有源钳位
  • 超快速短路检测
  • 过流故障关断
  • 原方和副方欠压保护(UVLO)
图5. SIC1182K的保护特性