仿真阐发SiC MOSFET单管的并联均流特征-KIA MOS管

仿真电路Setup

如图1所示，基于双脉冲的思绪，搭建双管并联的主回路和驱动回路，并设置相干杂散参数，情况温度为室温。

内部主回路：直流源800Vdc、母线电容Capacitor（含寄生参数）、母线电容与半桥电路之间的杂散电感Ldc_P和Ldc_N、双脉冲电感Ls_DPT

并联主回路：全体为半桥布局，双脉冲驱动下桥SiC MOSFET，与上桥的SiC MOSFET Body Diode停止换流。

下桥为Q11和Q12两颗IMZ120R045M1，颠末各自发射极（源极）电感Lex_Q11和Lex_Q12，和各自集电极（漏极）电感Lcx_Q11和Lcx_Q12并联到一路；同理上桥的Q21和Q22的并联布局也是近似毗连。

并联驱动回路：基于TO247-4pin的开尔文布局，功率发射极与旌旗灯号发射级可相互解耦，再加上1EDI40I12AF这颗驱动芯片已装备OUTP与OUTN管脚，以是每一个单管的驱动局部都有各自的Rgon、Rgoff和Rgee（发射极电阻），停止两并联后与驱动IC的副边响应管脚毗连。

驱动局部设置：经由进程调剂驱动IC副边电源和稳压电路，调剂门级电压Vgs=+15V/-3V，而后设置门极电阻Rgon=15Ω，Rgoff=5Ω，Rgee先近似设为0Ω（1pΩ），外加单管门极与驱动IC之间的PCB走线电感。

图1.基于TO247-4Pin的SiC双管并联的双脉冲电路表示图

并联静态均流仿真

SiC MOSFET并联的静态均流与IGBT近似，只是SiC MOSFET开关速率更快，对一些并联参数会更加敏感。如图2所示，咱们先阐发下桥Q11和Q12在双脉冲开关进程中的静态均流特征及其影响身分：

图2.下桥SiC双管并联的双脉冲电路表示图

器件内部功率源极电感Lex对并联开关特征的影响

设置Lex_Q11=5nH，Lex_Q12=10nH，其余参数及仿真成果以下：

图3.差别Lex电感的并联均流仿真成果

器件内部功率漏极电感Lcx对并联开关特征的影响

设置Lcx_Q11=5nH，Lcx_Q12=10nH，其余参数及仿真成果以下：

图4.差别Lcx电感的并联均流仿真成果

器件内局部级电感Lgx对并联开关特征的影响

设置门级电感Lgx_Q11=20nH，Lgx_Q12=40nH，此中Rgon和Rgoff的门级电感都是Lgx，其余参数及仿真成果以下：

图5.差别Lgx电感的并联均流仿真成果

器件内部源极环流电感Lgxe和环流电阻Rgee对并联开关特征的影响

在Lex电感错误称（不均流）的情况下，设置差别的源极按捺电感和电阻Lgxe=20nH，Rgee=1Ω和3Ω，看看对驱动环流的按捺与均流成果，其仿真成果以下：

图6.加源极按捺电感和电阻之前（虚线）和加以后（实线）的均流特征变更

图7.差别源极按捺电感和电阻（1Ω虚线）和（3Ω实线）的均流特征变更

总结

基于以上TO247-4pin的SiC MOSFET两并联的仿真前提与成果，咱们能够获得以下一些开端的论断：

1、并联单管的源极电感Lex差别，SiC MOSFET的守旧与关断的均流对此很是敏感。由于，源极电感的差别也会耦合影响到驱动回路，以进一步影响均流。

以下图8所示，以关断为例，由于源极电感Lex差别，形成源极环流和源极的电位差（VQ11_EE-VQ12_EE），推高了Q11源极电压VQ11_EE，间接下降了Q11门级与源极之间的电压Vgs_Q11。

图8.差别源极电感时，关断时的源极环流与源极电位差

2、并联单管的漏极电感Lcx差别，对均流影响的影响水平要较着低与源极电感。由于漏极电感不会间接影响由赞助源极和功率源极组成的源极环流回路。

3、门极电感差别对静态均流的影响不较着，并且驱动电压Vgs波形几近不变更。若是把主回路的总杂散电感减小，同时把门级电阻变小，让SiC任务在更快的di/dt和dv/dt情况，此时门级电感对均流的影响能够会略微较着一点。

4、赞助源极电阻Rgee，对按捺源极环流和改良静态均流的成果也不甚较着。

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