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SiC MOSFET的静态特性

2025-3-14 13:31| 发布者: 闪电| 查看: 1| 评论: 0

摘要: 图1显示了SiC MOSFET的正向通态特性。由于MOSFET是单极性器件,没有内建电势,所以在低电流区域,SiC MOSFET的通态压降明显低于SiIGBT的通态压降;在接近额定电流时,SiC MOSFET的通态压降几乎与Si IGBT相同。对于经 ...

图1显示了SiC MOSFET的正向通态特性。由于MOSFET是单极性器件,没有内建电势,所以在低电流区域,SiC MOSFET的通态压降明显低于Si IGBT的通态压降;在接近额定电流时,SiC MOSFET的通态压降几乎与Si IGBT相同。对于经常以低于额定电流工作的应用,使用SiC MOSFET可降低通态损耗。

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图1:SiC MOSFET(FMF600DXZ-24B)通态压降

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图2:SiC MOSFET(FMF600DXZ-24B)与Si IGBT(CM600DX-24T)通态压降对比

SiC MOSFET的通态压降通常表现出与Si MOSFET不同的温度依赖性。三菱电机的SiC MOSFET在约25℃附近呈现最小值,随着温度上升或下降,通态压降也会增加。通态压降与漂移层电阻和沟道电阻有关,这两种电阻对温度分别具有正、负依赖性。综合这些特性,SiC MOSFET的通态压降温度特性如图3所示。

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图3:SiC MOSFET(FMF600DXZ-24B)通态压降温度特性

2反向导通特性(体二极管导通)

MOSFET在内部结构上形成了一个从源极到漏极方向的PN结,称为体二极管(图4);因此,如果施加一个比PN结势垒电位更高的电压,就可以使MOSFET从源极到漏极方向导通(图5)。然而,有些SiC MOSFET的电性能会因双极电流流过体二极管而劣化,尽管比例非常小。迄今为止,三菱电机积累了大量关于体二极管可靠性的数据。利用这些数据,根据不同的模块和用途,采取适当的对策,提供可放心使用的高可靠性SiC MOSFET。

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图4:SiC MOSFET体二极管

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图5:SiC MOSFET(FMF600DXE-24BN)体二极管正向压降

3反向导通特性(沟道导通)

当向MOSFET的栅极施加正压时,电流可以通过MOS沟道从源极流向漏极(图6)。MOS沟道反向导通时的压降和电流成正比关系(图7),且源漏极压降小于反并联肖特基势垒二极管(SBD)或体二极管导通时的压降,因此在反向导通时,可以向栅极施加正偏压以使MOS沟道导通,从而减少损耗。

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图6:在栅极正偏压时SiC MOSFET反向电流通道

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图7:在栅极正偏压时SiC MOSFET(FMF600DXE-24BN)反向导通压降


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