This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] UCC5390-Q1:SiC MOSFET 额定值为3300V 且 IG 高于16A 时的栅极驱动器要求

Guru**** 2378650 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC5350, UCC5390, UCC23525, UCC21750
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1496655/ucc5390-q1-gate-driver-requirement-for-sic-mosfet-rating-3300v-and-ig-greater-than-16-a

器件型号:UCC5390-Q1
主题中讨论的其他器件:UCC5390UCC23525UCC23711UCC21750、UCC5350

工具与软件:

您好、TI  

我目前正在开发一个 SST 项目、在此我们使用 Microchip (MSC025SMA330B4N)的 SiC MOSFET、额定电压为3300V、栅极电流超过16A、我们需要 DESAT 功能、您是否可以建议栅极驱动器与上述规格匹配。

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Kayala:

    您是指 MSC025SMA330B4N 漏极电流的16A? 从 SiC FET 的数据表中有一张图、该图显示了50A 漏极电流下的预期开关损耗与栅极驱动电阻之间的关系。 16A 开关损耗将几分接近这些50A 值的16/50:

    UCC5390的内部 ROH 为12欧姆。 与输出电阻约为5欧姆的 UCC23535相比、它将产生更高的开关损耗。 为了降低电阻、您可以添加一个外部 BJT 图腾柱缓冲器、该缓冲器可提供小于1欧姆的电阻。 但是、这会使电流突然导通和关断、从而导致 FET 上出现高过冲。 您的 FET 具有极高的电压、因此这可能不是问题。

    如果您需要 DESAT 保护、我们可以选择与 UCC23525具有 DESAT 功能的器件、该器件称为 UCC23711。   如果您有兴趣、我们将于9月提供加速产品发布样片。 UCC21750是一款具有与 UCC5390相同驱动强度并具有 DESAT 引脚的器件。

    此致、

    Sean

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    实际上、当您看到数据表 MSC025SMA330B4N 时、16A 并不是漏极电流  

    总闸门电荷为410毫微哥伦比亚元

    下降时间(或)上升时间、以较大者为准= 26纳秒

    所需的栅极电流为410/26 = 15.77A

    我们需要能够支持峰值输出电流的栅极驱动电路大于16A、工作电压为2800V 且工作电压超过5000V  

    可承受长达1分钟的隔离电压(经 UL 认证)。 此外、它应该具有 DESAT 功能、上述条件适用于上述碳化硅 MOSFET。 因此请建议栅极驱动器支持和所有这些要求、并提及这些驱动器。 感谢并等待您的回复

    实际上、我附加了一些示例规格、说明看起来应该是什么样的、请让我们更好地理解

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Kayala:

    栅极驱动器输出电流并不是以这种方式工作的。 下面是针对 C3M0015065D (一种类似的 SiC FET)测得的 ID = 75A、600V 开关波形 I。   

    26ns 电压下降时间仅是410nC FET 完整接通周期中四个周期的第三个。 第一个是截止区域、在该区域中 Vgs 充电至 Vth、第二个是有源/饱和区域、在该区域中 ID 从0A 升至满 ID、接下来是饱和区域(下降时间)、最后是 Rdson 区域、在该区域中 Vgs 完全上升至15V。  

    栅极驱动器输出电流如下面的红色所示。 您可以看到、它不是瞬时从0A 上升到峰值。 它在截止区域受到跨导的限制。 外部 BJT 图腾柱可以具有更快的上升时间、但大多数栅极驱动器都由成本更低的 CMOS 器件制成。 提高电源电压也有助于提取更多 Iout。

    更重要的是、在确定 Eon 的 ID 上升时间 Vds 下降时间内、栅极驱动器的输出电压已经接近正轨、Iout 受 ROH 限制、而不是饱和电流。 您可以从数据表输出低电平和输出高电平中获得 Ru 和 Rol (适用于 Eoff)。 在此测试中、会向输出端注入一个小电流(如20mA)、并测量电压变化。

    UCC5350 (10A 峰值 Iout):测量的最大电流为2.2A、开关损耗为3mJ。 卢武铉的表现是12欧姆左右。

    UCC23525 (5A 峰值 Iout):测量得到的最大电流为2.3A、开关损耗为2.6mJ。 如果外部只增加1欧姆、则卢武铉的电阻为5欧姆左右。

    工作隔离电压以 Vrms 为单位、但如果您使用的是直流轨、则应将该值乘以 sqrt (2)、或使用数据表中的 Vdc 额定值。

    如果您需要 DESAT 功能、UCC23711或 UCC21750将具有该附加功能。

    此致、

    Sean