ZHCAFS8 September 2025 UCC57102 , UCC57102-Q1 , UCC57102Z , UCC57102Z-Q1 , UCC57108 , UCC57108-Q1 , UCC57132 , UCC57132-Q1 , UCC57138 , UCC57138-Q1 , UCC57142 , UCC57142-Q1 , UCC57148 , UCC57148-Q1
UVLO 是栅极驱动器的一项关键特性,其作用是当偏置电源电压低于预期值时,通过关断栅极驱动器的输出来保护 SiC MOSFET。如果栅极驱动器未配备 UVLO 功能,当其偏置电源电压下降时,栅极驱动器输出的电压可能仍能达到 SiC MOSFET 的栅源极导通阈值电压 (VGS),但此时器件并未完全导通,会导致严重的导通损耗。
这种导通损耗可以通过 SiC MOSFET 的漏极电流 (ID) 与漏源极电压 (VDS) 随 VGS 变化的 I-V 曲线关系体现。VGS 过低会使 SiC MOSFET 提前进入饱和状态,且由于漏源极导通电阻 (RDS(on)) 较大,器件无法完全导通。
图 3-1 展示了 Si MOSFET 与 SiC MOSFET 的典型 I-V 曲线;VGS 越低,MOSFET 饱和速度越快。对于 Si MOSFET 和 SiC MOSFET 而言,当 VGS < 10V 时,各曲线之间差距显著,表明 MOSFET 未完全导通。VGS 越低,RDS(on) 就越大,进而导致导通损耗越高。
但是,当 VGS≥10V 时,Si MOSFET 和 SiC MOSFET 之间的差异更加明显。对于 Si MOSFET,VGS = 10V 和 VGS = 15V 时的曲线几乎重合,表明 Si MOSFET 在 VGS =10V 时已完全导通。将 Si MOSFET 的 VGS 提高到 10V 以上,对降低导通损耗的作用微乎其微。而 SiC MOSFET 在 VGS = 10V 和 VGS = 15V 时的曲线仍有较大差距,这表明与 Si MOSFET 同类器件不同,SiC MOSFET 在 VGS = 10V 时并未完全导通。与 VGS = 15V 的工况相比,在 VGS = 10V 下运行 SiC MOSFET 会导致更多的导通损耗。
因此,为了在偏置电源启动或关断过程中最大限度降低导通损耗,SiC MOSFET 通常要求配备高 UVLO 功能。
图 3-1 Si MOSFET(左)与 SiC MOSFET(右)的 I-V 曲线