本文详细介绍了SiC MOSFET的动态特性。包括阈值电压特性、开通和关断特性以及体二极管的反向恢复特性。此外,还应注意测试波形的准确性。
1. 阈值电压特性
SiC MOSFET的阈值电压(VGS(th))通常低于Si IGBT。降低阈值电压可降低SiC MOSFET的通态电阻。驱动SiC MOSFET需要对栅极施加负偏压,并仔细设计控制电路布线,这是为了防止噪声干扰引起的故障。此外,阈值电压随着温度升高而降低(图1),因此建议在高温运行期间检查是否有异常。
图2:SiC MOSFET(FMF600DXZ-24B)开通波形
图3显示了全SiC MOSFET模块的关断波形。同样的,SiC MOSFET是单极性器件,在关断时没有剩余电荷产生的拖尾电流,因此关断损耗也很小。
另外,SiC MOSFET的开通和关断损耗与温度的相关性非常小,因此与Si IGBT模块相比,开关损耗降低效果显著,特别是在高温下。
图4:SiC MOSFET(FMF600DXE-34BN)体二极管反向恢复波形(25℃)
<img mosfet(fmf600dxe-34bn)体二极管反向恢复波形.png"="" height="732" src="https://design.eccn.com/uploads/article/202503/20250328110600487.gif" width="1013" style="padding: 0px; margin: 0px auto; border: 0px; vertical-align: middle; text-align: center; display: block; font-family: Arial, 微软雅黑; font-size: 15px; text-wrap: wrap; background-color: rgb(247, 247, 247); width: 602px; height: 449px;">
图5:SiC MOSFET(FMF600DXE-34BN)体二极管反向恢复波形(150℃)
4. 测试注意事项
SiC MOSFET开关速度快,测试波形的准确性至关重要。例如,如果探头的接地引线较长,则可能由于探头的引线电感和寄生电容而出现噪声。在相同的条件下,图6是采用光学差分探头测量的开通波形,图7是常规无源探头测量的波形,可以看出两者的波形差异巨大。因此有必要区分是装置的实际行为还是测量设备的影响。
图6:光学差分探头测量的开通波形
图7:常规无源探头测量的开通波形
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SiCMOSFET的动态特性

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