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SiC功率模塊的的使用方法和可靠性

7.1 浪涌電壓的對(duì)策

由于SiC模塊開(kāi)關(guān)速度快、對(duì)應(yīng)大電流，因此會(huì)因?yàn)槟K內(nèi)部、或者周邊接線的電感L，產(chǎn)生V = ‐L×dI/dt 的浪涌電壓，某些情況下，還有可能超過(guò)額定電壓。

為了抑制該情況的發(fā)生，與Si 模塊一樣，推薦以下幾種對(duì)應(yīng)措施。有時(shí)可能會(huì)影響開(kāi)關(guān)，所以請(qǐng)檢查好波形，再對(duì)實(shí)際電路進(jìn)行調(diào)整。

・主電路和緩沖電路的接線，盡可能設(shè)計(jì)得粗、短，從而降低接線電感

・電容的安裝位置設(shè)置在MOSFET 的附近，從而降低接線電感

・添加緩沖電路

・增大門極電阻，降低dI/dt
緩沖電路舉例：
＜C緩沖電路＞＜RC 緩沖電路＞＜RCD 緩沖電路＞

7.2 誤動(dòng)作的對(duì)策

在半橋電路中，當(dāng)上臂的MOSFET（M1）開(kāi)啟時(shí)，下臂的MOSFET（M2）的續(xù)流二極管（外置SBD 或者體二極管)中流通的正向電流反向恢復(fù)，同時(shí)M2 的漏・源極間的電位上升。此時(shí)產(chǎn)生的dV/dt 通過(guò)M2 的反饋電容Crss 而變成瞬態(tài)門極電流（I = Crss×dV/dt），該電流流過(guò)門極電阻，從而M2 的門極電位上升。當(dāng)該電壓大大超過(guò)門極閾值電壓，則MOSFET（M2）誤動(dòng)作，從而使上下臂都短路。

由于SiC‐MOSFET 的閾值電壓在Id= 幾mA 的條件下定義，所以只有3V，比較低，但是如果要流通大電流，則門極電壓需要8V 以上，非常大，所以實(shí)際上對(duì)于誤操作的耐性與IGBT 沒(méi)有太大的區(qū)別。但是，當(dāng)在有可能發(fā)生誤操作的使用環(huán)境中，與Si 功率模塊一樣，推薦以下的對(duì)應(yīng)措施。有時(shí)可能會(huì)影響開(kāi)關(guān)，所以請(qǐng)檢查好波形，再進(jìn)行調(diào)整。

・增大關(guān)斷時(shí)的門極負(fù)偏壓

・追加門極・源極間電容

・門極・源極間追加三極管（有源米勒鉗位）

・增大門極電阻，降低開(kāi)關(guān)速度

7.3 RBSOA（反向偏壓安全工作區(qū)）

與IGBT 模塊一樣，SiC 功率模塊的RBSOA (Reverse Bias Safe Operating Area：反向偏壓安全工作區(qū))覆蓋了額定電流的2 倍×額定電壓的整個(gè)范圍。
7.4 SiC模塊的可靠性測(cè)試結(jié)果

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