P02SCT3040KR-EVK-001是ROHM推出的半桥电路的SiC MOS管的评估板。
收到此开发板后,首先包装就非常的精美、可靠,不但使用了强力的保护棉,而且整个开发板及MOS管都用防静电袋包装,防护做的非常好。如下图:
之后通过查资料大致了解了一下此开发板的功能原理,P02SCT3040KR-EVK-001板子采用的是半桥电路的拓扑,最大支持电压为800V,并设置有过流保护。使用该评估板,可进行双脉冲测试、Boost电路、两电平逆变器、同步整流型Buck电路等评估。应用领域包括服务器、、太阳能逆变器、蓄电系统、电动汽车的充电站等。
使用的SiC MOS管为SCT3040KR,采用4引脚封装(TO-247-4L),可充分地发挥出SiC MOSFET本身的高速开关性能。在传统的3引脚封装(TO-247N)中,源极引脚的电感分量※2)会引起栅极电压下降,并导致开关速度延迟。4引脚封装(TO-247-4L),可以分离电源源极引脚和驱动器源极引脚,因此,可减少电感分量的影响。这样,能够充分地发挥出SiC MOSFET的高速开关性能,尤其是可以显著改善导通损耗。与以往产品相比,导通损耗和关断损耗合起来预计可降低约35%的损耗。
该评估板需要几个外部电源和输入信号源。为了避免任何形式的故障或破坏,务必遵循正确的上电和下电顺序,如下图所示。
上电顺序(左); 下电顺序(右)
该评估板配备了多个LED指示灯。 LED的位置如图所示,请注意,如果Alarm LED点亮,则板将进入Latch状态,说明外部电路存在故障。但是,该评估板配备了一个“复位”按钮,按该按钮可清除故障。 异常情况消除后,单板恢复正常工作状态。按下复位按钮(非锁定类型)可以清除锁。如果LS_FAULT和OCP LED同时亮起,请确保首先重置OCP。过电流保护(OCP)电路检测安装在LS MOSFET源极和PGND之间的电流检测电阻上的压降,将OCP检测信号输入到LS MOSFET驱动器IC(U102)的VTSIN输入(引脚01),在以下位置生成FLT信号输入端,使所有的CLK信号无效,包括HS端。
该评估板上,每个HS和LS都有两个通孔(无镀层),以便使用Rogowski电流探头轻松测量流到每个器件的电流。可以在HS的漏极引脚和LS的电源引脚上测量电流。
评估板上的连接器接口定义如下图:
在CN202连接器正常接入12V直流电源后,LED201,LED51和LED151绿灯常亮,如下图:
测试CN201连接器的电压,01引脚的使能端电压为5V,08引脚电压也为5V,测试电压如下两图:
测试结果显示,电压的稳定精度很高,达到了0.2%。
由于功率管子还没焊接上,测试了Q51和Q151的G和S间的电压值如下两图所示:
总之,ROHM半导体的这款开发板做的非常好,不但可以很好的验证碳化硅器件的优越性能,还能帮助我们更深入的了解碳化硅器件及TO-247-4L封装的优点,同时还可以验证碳化硅器件在Boost电路、两电平逆变器、同步整流型Buck电路等不同拓扑机构上的使用方法及注意事项。对我们以后应用碳化硅,氮化镓等新型半导体器件也起到很好的指导作用。