一種智能的碳化硅MOSFET驅(qū)動核

近年來，以碳化硅、氮化鎵材料為代表的第三代寬禁帶功率半導體器件越來越受到客戶的追捧。特別是碳化硅材料的MOSFET、肖特基二極管，以其寬帶隙，高電場強度，良好散熱特性，以及高可靠性等特點，為客戶的產(chǎn)品帶來高效率，高頻率，小體積，降低系統(tǒng)成本等效益，廣泛應(yīng)用于光伏發(fā)電，新能源汽車，通信基站電源，充電樁，高鐵，電網(wǎng)輸電等領(lǐng)域。

業(yè)界領(lǐng)先的碳化硅制造商Wolfspeed（A Cree Company），推出650V～15kV的SiC MOSFET器件，憑借其優(yōu)越的性能、可靠的品質(zhì)以及強有力的技術(shù)支持，贏得了客戶的信賴，成為引領(lǐng)市場發(fā)展的產(chǎn)品。其中，650V～1700V的分立器件SiC MOSFET尤其受到歡迎。

碳化硅MOSFET擁有超低的開關(guān)損耗，僅為硅IGBT十分之一，快速開關(guān)的特性意味著可以實現(xiàn)系統(tǒng)的高頻化和小型化，并提高效率。

高壓及超快的開關(guān)速度帶來的超高di/dt，dv/dt，會通過系統(tǒng)的雜散電感，電容形成干擾，對設(shè)計工程師帶來了新的挑戰(zhàn)。原有的Si MOSFET應(yīng)用設(shè)計理論還會適用，然而一些在硅器件開關(guān)速度的環(huán)境下是微不足道的參數(shù)，卻會在高速的SiC器件應(yīng)用中產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。

SiC MOSFET的門極是一個耐壓非對稱體，以行業(yè)龍頭Wolfspeed器件為例，其第二代SiC MOSFET的耐受電壓為+25/-10V，推薦工作電壓為+20/-5V，其中閾值電壓最小僅為+2.0V，與傳統(tǒng)Si MOSFET，IGBT完全不兼容。改進后第三代的耐受電壓為+19/-8V，推薦工作電壓為+15/-4V，其中最小閾值電壓下降到了+1.7V（如下圖所示）。在碳化硅MOSFET的閾值電壓非常低，在超快速的di/dt，dv/dt下，為了避免高速開關(guān)帶來的串擾，譬如誤開通，門極超壓，直通短路等，需要在SiC MOSFET驅(qū)動設(shè)計上做一些必要的改進。

SiC MOSFET與傳統(tǒng)MOSFET的門極耐受電壓及閾值電壓對比

為了讓客戶能夠更快速地，更容易地使用并熟悉SiC MOSFET以及其驅(qū)動的性能及特性，深圳市鵬源電子有限公司新推出的【α】系列驅(qū)動核（APD06XXXA1C-17），是專門為Wolfspeed公司的一系列分立SiC MOSFET設(shè)計的簡單易用驅(qū)動器。

【α】系列驅(qū)動核具有短路保護，米勒鉗位，過溫保護，欠壓保護等優(yōu)異特性，有簡單易用的集成驅(qū)動電源版本和性價比極高的外置驅(qū)動電源版本可供不同客戶需要進行選擇，目前集成驅(qū)動電源版本已經(jīng)可以供貨。為了針對第二代和第三代SiC MOSFET的應(yīng)用，【α】驅(qū)動核目前推出APD06204A1C-17（+20V/-4），APD06153A1C-17（+15V/-3V）兩個型號，可兼容Wolfspeed 650V～1700V單管SiC MOSFET，支持500kHz的開關(guān)頻率，以及100kV/us的高dv/dt抗干擾能力。

同時，為了讓我們的客戶更加快速地了解和評估SiC MOSFET以及驅(qū)動核的動態(tài)特性，鵬源電子也推出了可用于測量SiC MOSFET動態(tài)開關(guān)特性的評估板，可搭配驅(qū)動核一起使用。

客戶可以在此評估板上測量SiC MOSFET的開關(guān)特性，例如門極參數(shù)Rg等改變對di/dt，dv/dt，Vds spike等的影響，Snubber吸收電路參數(shù)對震蕩的影響，SiC的短路特性及驅(qū)動短路保護功能等等。該評估板和驅(qū)動核現(xiàn)已公開發(fā)售。

評估板套件（內(nèi)含2pcs SiC MOSFET，2pcs驅(qū)動核）售價RMB3,600/kit

SiC MOSFET短路保護波形