栅极-源极电压产生的浪涌介绍

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，将对相应的对策进行探讨。

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。

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

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

壹芯微科技专注于“二,三极管、MOS(场效应管)、桥堆”研发、生产与销售，20年行业经验，拥有先进全自动化双轨封装生产线、高速检测设备等，研发技术、芯片源自台湾，专业生产流程管理及工程团队，保障所生产每一批物料质量稳定和更长久的使用寿命，实现高度自动化生产，大幅降低人工成本，促进更好的性价比优势！选择壹芯微，还可为客户提供参数选型替代，送样测试，技术支持，售后服务等，如需了解更多详情或最新报价，欢迎咨询官网在线客服！

手机号/微信：13534146615

QQ：2881579535