ZHCAFY1 November 2025 AMC23C12-Q1 , TMCS1126-Q1 , UCC21750-Q1
功率半导体器件中的短路分为三种类型 [9、10]。短路类型 1 (SCT 1) 是系统中已存在的短路,MOSFET 在此类短路中会主动导通。相反,短路类型 2 (SCT 2) 在 MOSFET 已导通时发生。短路类型 3 (SCT 3) 在 MOSFET 的体二极管处于续流状态时发生。
图 1-1、图 1-2、图 1-3 展示了三种短路场景的电流路径。电流路径指示电流传感器放置在何处来检测短路故障。通过比较三种短路类型,我们发现将电流传感器放置在 HV 总线上是最佳位置,因为这可以涵盖所有三种不同的情况。
参考文献中介绍了多种短路检测方法。一种可能的方法是测量 MOSFET 的漏源电压以确定过流 [11]。另一种可能的方法是直接用各种传感器测量短路电流,以检测故障 [12、13]。还有一种选择是监测直流链路电压,以在足够的时间内检测故障 [14]。
本文重点介绍 SCT 1,对 SiC MOSFET 的先进短路保护方法进行比较和分析。首先,分析 SiC MOSFET 的短路检测原理。然后,详细描述并通过测量验证三种保护方法。最后,根据重要参数比较所有三种方法的性能。