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低邊開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)的柵極 – 源極間電壓的動(dòng)作

發(fā)布時(shí)間:2022-02-14 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】下面是表示LS MOSFET關(guān)斷時(shí)的電流動(dòng)作的等效電路和波形示意圖。與導(dǎo)通時(shí)的做法一樣,為各事件進(jìn)行了(IV)、(V)、(VI)編號(hào)。與導(dǎo)通時(shí)相比,只是VDS和ID變化的順序發(fā)生了改變,其他基本動(dòng)作是一樣的。


低邊開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)的柵極 – 源極間電壓的動(dòng)作


下面是表示LS MOSFET關(guān)斷時(shí)的電流動(dòng)作的等效電路和波形示意圖。與導(dǎo)通時(shí)的做法一樣,為各事件進(jìn)行了(IV)、(V)、(VI)編號(hào)。與導(dǎo)通時(shí)相比,只是VDS和ID變化的順序發(fā)生了改變,其他基本動(dòng)作是一樣的。與導(dǎo)通時(shí)的事件之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下:


低邊開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)的柵極 – 源極間電壓的動(dòng)作


低邊開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)的柵極 – 源極間電壓的動(dòng)作


dVDS/dt帶來(lái)的LS的VGS上升和HS的VGS負(fù)浪涌(波形示意圖T4)是事件(IV)。

波形示意圖的T4周期結(jié)束時(shí),公式(1)所示的ICGD1消失時(shí)發(fā)生的浪涌是事件(V)。公式(1)與之前使用的公式相同。


低邊開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)的柵極 – 源極間電壓的動(dòng)作


然后,漏極電流發(fā)生變化(波形示意圖T6),并發(fā)生公式(2)所示的LSOURCE引起的電動(dòng)勢(shì),電流如等效電路的事件(VI)中所示流動(dòng)。公式(2)也與之前使用的公式相同。


可以看出的動(dòng)作是,由于該電流以源極側(cè)為負(fù)極向MOSFET的CGS充電,因此在HS側(cè)將VGS推高,在LS側(cè)將VGS向正極側(cè)拉升,以防止VGS下降。結(jié)果就產(chǎn)生了波形示意圖所示的VGS動(dòng)作。波形示意圖中VGS的虛線表示理想的電壓波形。


外置柵極電阻的影響


下面是SiC MOSFET橋式結(jié)構(gòu)的LS關(guān)斷時(shí)的雙脈沖測(cè)試結(jié)果。(a)波形圖的外置柵極電阻RG_EXT為0Ω時(shí),(b)為10Ω。圖中的(IV)、(V)、(VI)即前面提到的事件。


低邊開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)的柵極 – 源極間電壓的動(dòng)作


如波形圖所示,可以看到事件(V)的浪涌非常明顯。


盡管由VDS的變化引起的事件(IV)的影響很小,但由于HS中事件(IV)引起的負(fù)浪涌常常會(huì)超過(guò)額定值,在這種情況下,就需要對(duì)電路采取相應(yīng)的措施。要想減少這種關(guān)斷時(shí)的HS負(fù)浪涌,需要減小HS柵極電阻RG_EXT。然而,需要注意的是,在上一篇文章介紹過(guò)的常用柵極電阻調(diào)節(jié)電路中,事件(IV)在電阻值高的RG_ON側(cè)較為突出。


關(guān)于由事件(VI)引起的VGS抬升,由于該時(shí)刻正好在關(guān)斷(Turn-off)結(jié)束之前,所以即使HS進(jìn)入導(dǎo)通(Turn-on)動(dòng)作,SiC MOSFET橋式結(jié)構(gòu)的LS也已經(jīng)被關(guān)斷,幾乎不會(huì)造成什么問(wèn)題。

(來(lái)源:Rohm)


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