由于对纯电动汽车 (BEV) 的需求不断增长，高压 DC/DC 转换器和车载充电器 (OBC) 的重要性日益凸显 [1–4]。近来，支持快速充电的 800V BEV 正迅速占领市场 [5]。与硅 (Si) 绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 相比，碳化硅 (SiC) 金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 具有多种优势。最重要的优势包括导热性更高、开关速度更快、结温更高和阻断电压更高 [6]。因此，SiC MOSFET 在汽车系统中的利用率正在迅速提高。

然而，SiC MOSFET 的使用带来了新的挑战。SiC MOSFET 和 IGBT 在处理短路情况方面的差异主要表现在以下两个方面。[7]

• 与 IGBT 相比，SiC MOSFET 的芯片尺寸更小
  • SiC MOSFET 芯片的散热能力较差。在短路情况下，浪涌电流会产生大量的热量，如果散热能力不足，芯片可能会在短时间内被损坏。
• 正常导通工作期间的工作区域差异
  • 在正常导通状态期间，IGBT 通常在饱和区域中工作。发生短路时，集电极电流 I_C 增加，并从饱和区域急剧转换到活动区域。集电极电流会自我限制，并不再受 V_CE 的影响。
  • SiC MOSFET 在正常导通工作期间在线性区域工作，并且 SiC MOSFET 具有更大的线性区域。在短路事件期间，从线性区域向饱和区域的转变发生在显著更高的电压水平。漏极电流会随 V_DS 的增加而不断增加。器件会在达到转换点之前被损坏。

这些特性导致 HV DC/DC 转换器和 OBC 中的 SiC MOSFET 需要更快且可靠的短路保护措施，才能满足汽车的高安全标准。挑战尤其在于短路事件的快速检测与断开，以防止系统损坏 [8]。定义系统短路保护 (SCP) 响应时间是为了验证短路保护的可靠性。