SiC MOSFET的桥式布局图文阐发-KIA MOS管
信息来历：本站 日期：2022-02-17
20 世纪90 年月以来，碳化硅(silicon carbide，SiC)MOSFET 手艺的敏捷成长，引发人们对这类新一代功率器件的普遍存眷。与Si 资料比拟，碳化硅资料较高的热导率决议了其高电流密度的特征，较高的禁带宽度又决议了SiC 器件的高击穿场强和高任务温度。
特别在SiC MOSFET 的开辟与利用方面，与不异功率品级的Si MOSFET 比拟，SiC MOSFET 导通电阻、开关消耗大幅下降，合用于更高的任务频次，另因为其低温任务特征，大大进步了低温不变性。但因为SiC MOSFET 的价钱相称高贵，限定了它的普遍利用。
SiC资料与今朝应当普遍的Si资料比拟，较高的热导率决议了其高电流密度的特征，较高的禁带宽度又决议了SiC器件的高击穿场强和高任务温度。其长处首要能够归纳综合为以下几点：
1) 低温任务
SiC在物理特征上具有高度不变的晶体布局，其能带宽度可达2.2eV至3.3eV，几近是Si资料的两倍以上。是以，SiC所能蒙受的温度更高，普通而言，SiC器件所能到达的最大任务温度可到600 oC。
2) 高阻断电压
与Si资料比拟，SiC的击穿场强是Si的十倍多，是以SiC器件的阻断电压比Si器件高良多。
3) 低消耗
普通而言，半导体器件的导通消耗与其击穿场强成正比，故在类似的功率品级下，SiC器件的导通消耗比Si器件小良多。且SiC器件导通消耗对温度的依存度很小，SiC器件的导通消耗 随温度的变更很小，这与传统的Si器件也有很大不同。
4) 开关速率快
SiC的热导系数几近是Si资料的2.5倍，饱和电子漂移率是Si的2倍，以是SiC器件能在更高的频次下任务。
综合以上长处，在不异的功率品级下，装备中功率器件的数目、散热器的体积、滤波元件体积都能大大减小，同时效力也有大幅度的晋升。
上面给出的电路图是在桥式布局中利用SiC MOSFET时最简略的同步式boost电路。
该电路中利用的SiC MOSFET的高边（HS）和低边（LS）是瓜代导通的，为了避免HS和LS同时导通，设置了两个SiC MOSFET均为OFF的死区时候。右下方的波形表现其门极旌旗灯号（VG）时序。
该电路中HS和LS MOSFET的Drain-Source电压（VDS）和漏极电流（ID）的波形表现图以下。这是电感L的电流处于持续举措状况，即所谓的硬开关状况的波形。
横轴表现时候，时候规模Tk（k=1～8）的界说以下：
T1： LS为ON时、MOSFET电流变更的时候段
T2： LS为ON时、MOSFET电压变更的时候段
T3： LS为ON时的时候段
T4： LS为OFF时、MOSFET电压变更的时候段
T5： LS为OFF时、MOSFET电流变更的时候段
T4～T6： HS变为ON之前的死区时候
T7： HS为ON的时候段（同步整流时候段）
T8： HS为OFF时、LS变为ON之前的死区时候
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