ZHCAFS8 September   2025 UCC57108-Q1

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
  5. 2TI 非隔离式 SiC MOSFET 栅极驱动器概述
  6. 3SiC MOSFET 栅极驱动器设计考量因素
    1. 3.1 欠压锁定 (UVLO)
    2. 3.2 负偏置电源(双极性驱动)
    3. 3.3 短路保护
      1. 3.3.1 去饱和保护
      2. 3.3.2 过流保护
      3. 3.3.3 软关断
  7. 4PFC CCM 升压低侧栅极驱动器示例
    1. 4.1 栅极驱动器要求
    2. 4.2 栅极驱动器选择
    3. 4.3 栅极驱动器功耗
  8. 5总结
  9. 6参考资料

去饱和保护

去饱和 (DESAT) 保护是一种基于电压的短路保护。图 3-3 展示了一个典型的 DESAT 电路。

正常工作状态下,当 SiC MOSFET 导通时,ID 会处于规格范围内,漏极电压维持在较低水平 ( V D S = I D × R D S ( o n ) ) 。此时高压阻断二极管 (DHV) 保处于正向偏置状态,使得从 ICHG 流出的电流(如图中 VDD 的向下箭头所示)可以通过 DHV,而不会对消隐电容器 (CBLK) 充电。

当发生短路时,过大的 ID 会导致漏极电压上升至高电平。这会导致 DHV 进入反向偏置状态,从而阻断从 ICHG 流出的电流。此时充电电流会对 CBLK 充电;当 CBLK 两端电压超过内部 DESAT 电压阈值 (VDESAT) 时,比较器会指示检测到短路。

电容充电所需时间即为消隐时间,可通过使用内部 VDESAT 和 ICHG方程式 1 中计算得出。减小电容容值可缩短 DESAT 保护的触发时间,这一点在 SiC MOSFET 应用中十分实用。

方程式 1. t B L K = V D E S A T × C B L K I C H G

尽管内部 VDESAT 是由设计决定的,但触发 DESAT 保护所需的漏极电压可通过修改 DESAT 引脚与 SiC MOSFET 漏极之间的串联元件进行调整,而该漏极电压可通过方程式 2 计算得出。VDESAT(actual) 是指触发 DESAT 的漏极电压。

方程式 2. V D E S A T ( a c t u a l ) = V D E S A T - ( I C H G × R B L K ) - V F ( D H V )
 DESAT 保护电路图 3-3 DESAT 保护电路