－接下來
，請您介紹一下驅動器源極引腳是如何降低開關損耗的。首先
，能否請您對使用了驅動器源極引腳的電路及其工作進行說明
？

 

Figure 4是具有驅動器源極引腳的MOSFET的驅動電路示例。它與以往驅動電路（Figure 2）之間的區別隻在於驅動電路的返回線是連接到驅動器源極引腳這點。請看與您之前看到的Figure 2之間的比較。

 

 

從電路圖中可以一目了然地看出，包括VG在內的驅動電路中不包含L_SOURCE，因此完全不受開關工作時的ID變化帶來的VL_SOURCE的影響。

 

如果用公式來表示施加到內部芯片的電壓V_{GS_INT}的話
，就是公式（2）。當然

，計算公式中沒有3引腳封裝的公式（1）中存在的L_SOURCE相關的項。所以，4引腳封裝MOSFET的V_{GS_INT}僅受R_{G_EXT}和IG引起的電壓降V_{RG_EXT}的影響
，而且由於R_{G_EXT}是外置電阻，因此也可調。下麵同時列出公式（1）用以比較。

 

 

－能給我們看一下比較數據嗎？

 

這裏有雙脈衝測試的比較數據。這是為了將以往產品和具有驅動器源極引腳的SiC MOSFET的開關工作進行比較，而在Figure 5所示的電路條件下使Low Side（LS）的MOSFET開關的雙脈衝測試結果。High Side（HS）是將R_{G_EXT}連接於源極引腳或驅動器源極引腳，並僅使用體二極管換流工作的電路。

 

 

Figure 6是導通時的漏極-源極間電壓VDS和漏極電流ID的波形。這是驅動條件為R_{G_EXT}＝10Ω
、VDS＝800V，ID約為50A時的波形。

 

 

紅色曲線的TO-247-4L為4引腳封裝，藍色的TO-247N為以往的3引腳封裝
，其中的SiC MOSFET芯片是相同的。

 

我們先來比較一下虛線ID的波形。與藍色的3引腳封裝品的波形相比，紅色的4引腳封裝的ID上升更快
，達到50A所需的時間當然也就更短。

 

雖然VDS的下降時間本身並沒有很大的差別，但柵極信號輸入後的開關速度明顯變快。

 

－就像您前麵說明的，區別隻在於4引腳封裝通過設置驅動器源極引腳，消除了L_SOURCE的影響
，因此它們的開關特性區別隻在於L_SOURCE的有無所帶來的影響？可不可以這樣理解？

 

基本上是這樣。當然
，也有一些應該詳細查考的事項，但如果從柵極驅動電路中消除了L_SOURCE的影響，則根據Figure 4中說明的原理，開關速度將變快。關於關斷，雖然不像導通那樣區別顯著，但速度同樣也會變快。

 

－這就意味著開關損耗得到了大幅改善。

 

這裏有導通和關斷相關的開關損耗比較數據。

 

 

在導通數據中
，原本2,742µJ的開關損耗變為1,690µJ
，損耗減少了約38%。在關斷數據中也從2,039µJ降至1,462µJ，損耗減少了約30%。

 

－明白了。最後請你總結一下，謝謝。

 

SiC MOSFET具有超低導通電阻和高速開關的特點

，還具有可進一步縮小電路規模、提高相同尺寸的功率、以及因降低損耗而提高效率並減少發熱量等諸多優點。

 

另ling一yi方fang麵mian，關guan於yu在zai大da功gong率lv開kai關guan電dian路lu中zhong的de功gong率lv元yuan器qi件jian的de安an裝zhuang，由you於yu必bi須xu考kao慮lv寄ji生sheng電dian感gan等deng寄ji生sheng分fen量liang的de影ying響xiang
，如ru果guo開kai關guan電dian流liu速su度du明ming顯xian提ti高gao，那na麼me其qi影ying響xiang也ye會hui更geng大da。這zhe不bu僅jin僅jin是shi實shi裝zhuang電dian路lu板ban級ji別bie的de問wen題ti，同tong時shi也ye是shi元yuan器qi件jian封feng裝zhuang級ji別bie的de課ke題ti。

 

此次之所以在最新一代SiC MOSFET中采用4引腳封裝，也是基於這樣的背景，旨在在使用了SiC功率元器件的應用中

，進一步降低損耗。

 

這裏有一個注意事項
，或者說是為了有效使用4引腳封裝產品而需要探討的事項。前麵提到了通過消除封裝電感L_SOURCE的(de)影(ying)響(xiang)可(ke)提(ti)高(gao)開(kai)關(guan)速(su)度(du)並(bing)大(da)大(da)改(gai)善(shan)開(kai)關(guan)損(sun)耗(hao)。這(zhe)雖(sui)然(ran)是(shi)事(shi)實(shi)，但(dan)考(kao)慮(lv)到(dao)穩(wen)定(ding)性(xing)和(he)整(zheng)個(ge)電(dian)路(lu)工(gong)作(zuo)時(shi)，伴(ban)隨(sui)著(zhe)開(kai)關(guan)速(su)度(du)的(de)提(ti)高(gao)，也(ye)產(chan)生(sheng)了(le)一(yi)些(xie)需(xu)要(yao)探(tan)討(tao)的(de)問(wen)題(ti)。就(jiu)像(xiang)“權衡（Trade-off）”一詞所表達的，電路的優先事項一定需要用最大公約數來實現優化。

 

 

推薦閱讀：