从设计中选择栅极驱动电路的器件是如何提升碳化硅MOSFET性能

首先，由于碳化硅，共模抑制比主要针对功率管的开关频率MOSFET与传统的硅基相比IGBT开关速度较高。在驱动电路设计方面，我想改进碳化硅MOSFET首先，我们需要考虑如何减少驱动电路中的杂散电感。在碳化硅MOSFET在栅极驱动电路的设计中，不仅需要像传统的电路设计一样消除环路中的杂散电感，还需要考虑如何设计驱动电阻和并联电容，以尽量减少电源管的损耗。

近年来，随着光伏、轨道交通和汽车电子行业的快速发展，以及对性能和效率的追求，碳化硅材料具有宽禁带、高穿透力强、导热系数高、电子饱移率高越来越受到制造商的关注和广泛应用。

碳化硅最大的优点是效率的提高。以汽车电力牵引逆变器为例，采用碳化硅MOSFET与硅基相比，转换效率更高IGBT有5%~8%的电池寿命增加，这意味着在相同的电池容量下，使用碳化硅MOSFET电池设备可减少5%~8%。从成本角度来看，使用碳化硅器件仍然具有一定的经济效益。

因此，如何提高碳化硅器件的性能也成为一个备受关注的问题。在电路设计层面，栅极驱动电路作为电源装置与电源系统之间的通信桥梁，是驱动碳化硅电源装置的关键技术之一。因此，设备选择和栅极驱动电路设计尤为重要。下面将介绍如何从设备选择到回路设计，提高碳化硅设备的性能。

选择栅极驱动器件

在AD790SQ栅极驱动电路驱动芯片的选择上，主要考虑了器件的共模抑制比、驱动能力、驱动延迟、驱动电平等几个维度。

首先，由于碳化硅，共模抑制比主要针对功率管的开关频率MOSFET与传统的硅基相比IGBT开关速度较高。

一般来说，硅基IGBT的开关频率只有20KHz左右，在一些风电项目中使用的硅基IGBT可能会更低。而碳化硅MOSFET在硬开关电路中可以做到100~200KHz，如果应用于软开关电路，这个值将进一步增加。因此，在栅极驱动回路的设计中，建议使用共模瞬变抗扰度高于100V/ns的驱动芯片。

在选择芯片驱动能力时，主要考虑驱动电流的大小，以确保电源管在工作过程中引导和关闭的可靠性。同时，基于碳化硅器件高开关速度的电气特性，驱动延迟也是设备选择的重要指标。一般来说，建议使用较低的延迟(200ns驱动芯片如下)。

另外，碳化硅MOSFET驱动电平的选择也是一个不容忽视的问题，主要是因为目前碳化硅MOSFET由于生产工艺和参数设计的不同，驱动电平没有统一的标准来限制制造商，导致不同制造商的每一代产品之间存在一定的差异。因此，碳化硅正在进行中MOSFET选型时要注意驱动电平参数。

设计栅极驱动电路

在驱动电路设计方面，我想改进碳化硅MOSFET首先，我们需要考虑如何减少驱动电路中的杂散电感。因为在开关过程中，由于杂散电感，主动管会对被动管产生一定的影响。因此，在PCB在接线过程中，除了需要使用ESR和ESL除膜电容外，还需要减小设计回路的面积，以减少驱动回路中的杂散电感。

其次，在驱动回路的设计过程中，需要并联一个辅助电容器作为电路，在有足够的阻尼比的前提下，可以获得适当的持续时间和较短的振荡过渡过程，从而保证电源管开关的可靠性。

最后，在驱动回路中，需要设计合适的驱动电阻，以抑制电网源电压的干扰峰值和干扰振荡，防止电网源电压因驱动回路增加开关损耗，从而提高电源管的性能。

结语

在碳化硅MOSFET在栅极驱动电路的设计中，不仅需要像传统的电路设计一样消除环路中的杂散电感，还需要考虑如何设计驱动电阻和并联电容，以尽量减少电源管的损耗。

器件选择性能提升芯片抑制

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