驅動 SiC MOSFET 電源開關

驅動 SiC MOSFET 電源開關

使用全系列 SCALE 閘極驅動器產品控制 SiC MOSFET 電源開關

圖 1.SiC MOSFET 的優勢

碳化矽 (SiC) MOSFET 大大提高了大功率變頻器應用的切換效能,在增強散熱效能的同時,提供了較高的崩潰電場強度和載波漂移速度。但是,SiC 在更小巧的設計中需要更快的短路保護功能,這對於需要在不同 SiC 架構中支援不斷變化的電壓的閘極驅動器提出了獨特的挑戰。

SCALE-iDriver SiC MOSFET 閘極驅動器 IC

PI 的新型 SIC1182K SCALE-iDriver IC 是高效的單通道 SiC MOSFET 閘極驅動器,可提供最高的可用峰值輸出閘極電流,而無需外部升壓階段。它可以設定為支援不同的閘極驅動電壓,符合當今 SiC MOSFET 的要求範圍。

SCALE-2、SCALE-2+ 閘極驅動器鐵芯與 SCALE-iDriver 閘極驅動器 IC

除了驅動傳統的基於 Si 的功率器件 (如 IGBT 和 MOSFET) 之外,SCALE-2 和 SCALE-2+ 閘極驅動器鐵芯以及 SCALE-iDriver 閘極驅動器 IC 還可以驅動 SiC MOSFET 電源開關。

 

 

可用的閘極驅動器產品

SIC1182K
SiC MOSEFT 閘極驅動器
SCALE-iDriver
閘極驅動器 IC
2SC0115T-12
SCALE-2+ 驅動器鐵芯
2SC0435T-17
SCALE-2+ 驅動器鐵芯
1SC2060P-17
SCALE-2 閘極驅動器鐵芯,採用平面變壓器
2SC0650P-17
SCALE-2 閘極驅動器鐵芯,採用平面變壓器
2SC0535T-17
SCALE-2 驅動器鐵芯
2SC0635T-45
SCALE-2 驅動器鐵芯
 

 

SiC 對閘極驅動器提出了獨特的挑戰

來自不同供應商和不同代次的 SiC MOSFET 開關對閘極開啟和關閉電壓等級有不同的要求。例如,一些裝置能夠以 15 V / -10 V 的電壓運作,而其他裝置則以 19 V / -6 V 的電壓運作。此外,一些裝置需要穩定的開啟電壓,而其他裝置需要穩定的負關閉電壓,以確保它們不會超過閘極源極安全工作區。

為了根據不同的要求調整 SCALE 閘極驅動器,可以否定與閘極開啟和關閉等級相關的正負電壓軌的電壓分配控制 (VEE 穩壓器)。如需詳細資訊,請參閱應用說明 AN-1601

圖 2.SCALE-iDriver 透過調整驅動以滿足 VGS 要求來支援不同的 SiC MOSFET



2SC0115T 2SC0435T

圖 3.用標示的 VEx / VEE 接腳固定不同的 SCALE 閘極驅動器

 

 

為什麼用 SCALE 閘極驅動器驅動 SiC MOSFET?

  • 可透過外部 VEE 電路調整閘極電壓
  • <=2 μs 短路回應時間
  • 高輸出電流能力
  • 出色的絕緣能力
  • 透過電壓微分值回授進行進階主動箝位
  • 切換頻率高達 500 kHz
  • 適用於 SiC MOSFET 崩潰電壓高達 4.5 kV
  • 高 MTBF/低 FIT 率
  • 並聯 MOSFET 模組
  • 適合所有 SiC MOSFET 設計
圖 4.SiC MOSFET 短路偵測設定
 

 

SIC1182K 的全面保護功能

  • SiC 進階主動箝位
  • 超快速短路監控
  • 過電流故障關閉
  • 一次側和二次側欠壓鎖閉 (UVLO)
圖 5.SIC1182K 保護功能