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        SiC功率模块的的使用方法和可靠性

        7.1 浪涌电压的对策
        由于SiC模块开关速度快、对应大电流,因此会因为模块内部、或者周边接线的电感L,产生V = ‐L×dI/dt 的浪涌电压,某些情况下,还有可能超过额定电压。
        为了抑制该情况的发生,与Si 模块一样,推荐以下几种对应措施。有时可能会影响开关,所以请检查好波形,再对实际电路进行调整。
        ・主电路和缓冲电路的接线,尽可能设计得粗、短,从而降低接线电感
        ・电容的安装位置设置在MOSFET 的附近,从而降低接线电感
        ・添加缓冲电路
        ・增大门极电阻,降低dI/dt
        缓冲电路举例:
               <C缓冲电路>                                <RC 缓冲电路>                        <RCD 缓冲电路>
        缓冲电路
        7.2 误动作的对策
        在半桥电路中,当上臂的MOSFET(M1)开启时,下臂的MOSFET(M2)的续流二极管(外置SBD 或者体二极管)中流通的正向电流反向恢复,同时M2 的漏・源极间的电位上升。此时产生的dV/dt 通过M2 的反馈电容Crss 而变成瞬态门极电流(I = Crss×dV/dt),该电流流过门极电阻,从而M2 的门极电位上升。当该电压大大超过门极阈值电压,则MOSFET(M2)误动作,从而使上下臂都短路。
        SiC 模块误动作
        由于SiC‐MOSFET 的阈值电压在Id= 几mA 的条件下定义,所以只有3V,比较低,但是如果要流通大电流,则门极电压需要8V 以上,非常大,所以实际上对于误操作的耐性与IGBT 没有太大的区别。但是,当在有可能发生误操作的使用环境中,与Si 功率模块一样,推荐以下的对应措施。有时可能会影响开关,所以请检查好波形,再进行调整。
        ・ 增大关断时的门极负偏压
        ・ 追加门极・源极间电容
        ・ 门极・源极间追加三极管(有源米勒钳位)
        ・ 增大门极电阻,降低开关速度
        7.3 RBSOA(反向偏压安全工作区)
        与IGBT 模块一样,SiC 功率模块的RBSOA (Reverse Bias Safe Operating Area:反向偏压安全工作区)覆盖了额定电流的2 倍×额定电压的整个范围。
        7.4 SiC模块的可靠性测试结果
        SiC模块的可靠性测试结果
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