驱动SiC MOSFET有多容易？

得益于宽禁带半导体的材料优势，SiC MOSFET在电力电子行业中的应用越来越广泛。SiC MOSFET很多性能与传统Si基器件不同，对驱动设计也提出了更高的要求。为了最大化利用SiC MOSFET的性能优势，驱动芯片的选择需要着重考虑如下几个方面：

 

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更高的轨到轨电压

IGBT的驱动电压一般都是15V，而SiC MOSFET的推荐驱动电压各品牌并不一致，15V、18V、20V都有厂家在用。更高的门极驱动电压有助于降低器件导通损耗，SiC MOSFET的导通压降对门极电压的敏感性比IGBT更高，所以对SiC MOSFET使用高驱动电压的收益更大，具体分析可参考这篇文章（门极驱动正压对功率半导体性能的影响）。为了防止寄生导通，SiC MOSFET往往还需要负压关断。如果一个SiC MOSFET使用了Vgs=-5V~20V的门极驱动电压，那么就要求前级驱动芯片的输出电压至少是25V，再加一定的余量，一般取35V~40V之间比较合适。

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更高的共模抑制比

SiC MOSFET是高频器件，不管是上升还是下降过程中的电压变化率dv/dt都远大于IGBT，这要求芯片本身具有较高的抗干扰度。常用于评估驱动芯片抗扰度的参数为共模抑制比CMTI，是衡量驱动芯片是否适用于SiC MOSFE的标准之一。

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更高的绝缘等级

拓扑结构的不断发展需要引入新的电压等级。比如，2kV SiC MOSFET可将1500VDC光伏系统的拓扑结构从三电平简化至两电压，能够提高系统效率，但是随着电压的提升，需要驱动芯片具有更高的隔离电压和过电压等级。

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抑制误触发

SiC MOSFET阈值电压相对IGBT低很多，英飞凌阈值电压大约是4.5V，而其他很多SiC MOSFET阈值电压仅有2~3V。再加上SiC MOSFET开关时dv/dt很高，SiC MOSFET寄生导通的风险就格外严峻。这就要求驱动芯片最好具有米勒钳位功能，或者是开通和关断分开的引脚，为关断过程设置小一些的门极电阻，也可有效降低米勒电容引起的门极电压抬升。

 

什么样的驱动芯片能满足SiC MOSFET的种种挑剔要求？英飞凌EiceDriver X3系列驱动芯片当仁不让。其中紧凑型驱动芯片1ED314X系列，外形小巧，功能全面，是驱动SiC MOSFET的性价比之选：

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驱动芯片最大输出电压高达35V，满足SiC MOSFET高门极电压的需求。

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共模抑制比CMTI大于300kV/us，远高于光耦和容隔芯片。

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45ns的传播延迟，和7ns的传播延时误差，适合SiC MOSFET的高频开关特性。

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通过UL1577认证，可适用于650V,1200V,1700V,2300V IGBT, SiC and Si MOSFET。

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具备开通和关断分开的引脚，可为开通和关断过程设置不同的门极电阻。

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具有有源关断和短路钳位的功能。