色哟哟视频在线观看-色哟哟视频在线-色哟哟欧美15最新在线-色哟哟免费在线观看-国产l精品国产亚洲区在线观看-国产l精品国产亚洲区久久

0
  • 聊天消息
  • 系統(tǒng)消息
  • 評(píng)論與回復(fù)
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學(xué)習(xí)在線課程
  • 觀看技術(shù)視頻
  • 寫文章/發(fā)帖/加入社區(qū)
會(huì)員中心
創(chuàng)作中心

完善資料讓更多小伙伴認(rèn)識(shí)你,還能領(lǐng)取20積分哦,立即完善>

3天內(nèi)不再提示

盡可能地降低 SiC FET 的電磁干擾和開關(guān)損耗

Qorvo半導(dǎo)體 ? 來源:未知 ? 2023-05-29 21:05 ? 次閱讀

您如何在提高開關(guān)速度和增加設(shè)計(jì)復(fù)雜度之間尋求平衡?本博客文章將討論此類權(quán)衡考量,并提供了一種更高效的方法,有助于您克服設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)并充分發(fā)揮 SiC 器件潛力。

這篇博客文章最初由 United Silicon Carbide (UnitedSiC) 發(fā)布,該公司于 2021 年 11 月加入 Qorvo 大家庭。UnitedSiC 是一家領(lǐng)先的碳化硅 (SiC) 功率半導(dǎo)體制造商,它的加入促使 Qorvo 將業(yè)務(wù)擴(kuò)展到電動(dòng)汽車 (EV)、工業(yè)電源、電路保護(hù)、可再生能源和數(shù)據(jù)中心電源等快速增長的市場。

隨著人們對(duì)高效率、高功率密度和系統(tǒng)簡單性的需求不斷增長,碳化硅 (SiC) FET 因其較快的開關(guān)速度、較低的 RDS(on) 和較高的額定電壓,逐漸成為對(duì)電力工程師極具吸引力的選擇。

但是,SiC 器件較快的開關(guān)速度會(huì)導(dǎo)致更高的 VDS 尖峰和更長的振鈴持續(xù)時(shí)間,從而在高電流電平下引入了更多的 EMI。對(duì)于從事電動(dòng)汽車和可再生能源等高功率應(yīng)用的工程師來說,如何在提高效率并充分發(fā)揮先進(jìn)技術(shù)潛力的同時(shí),避免過于復(fù)雜的設(shè)計(jì)將會(huì)是一大難題。

b5730934-fe1f-11ed-90ce-dac502259ad0.png ?

什么是 VDS 尖峰和振鈴?

寄生電感是導(dǎo)致 VDS 尖峰和振鈴的根本原因。從 SiC MOSFET 的典型關(guān)斷波形(圖 1)可以看出,柵極-源極電壓 (VGS) 在 18V 至 0V 之間,關(guān)斷的漏極電流 (ID) 為 50A,且總線電壓 (VDS) 為 800V。由于 SiC MOSFET 具有更快的開關(guān)速度,所以會(huì)出現(xiàn)較高的 VDS 尖峰和較長的振鈴持續(xù)時(shí)間。較高的 VDS 尖峰會(huì)減少器件應(yīng)對(duì)閃電和負(fù)載突變等條件導(dǎo)致的電壓問題的裕量。較長的振鈴持續(xù)時(shí)間也會(huì)引入更多的 EMI。這種現(xiàn)象在高電流電平下更加明顯。

b5890c48-fe1f-11ed-90ce-dac502259ad0.png

圖 1:SiC 器件的較快開關(guān)速度所導(dǎo)致的關(guān)斷 VDS 尖峰和振鈴

傳統(tǒng)方法

抑制EMI 的常規(guī)解決方案就是使用高柵極電阻 (RG) 來降低電流變化率 (dI/dt)。但實(shí)際上,使用高 RG 會(huì)顯著增加開關(guān)損耗,進(jìn)而損失效率,所以在使用這種方法時(shí),我們不得不在效率和 EMI 之間做出取舍。

另一種解決方案是減少電源回路中的雜散電感。但是,這需要重新設(shè)計(jì)PCB 布局,并需要使用尺寸更小、電感更低的封裝。此外,PCB 上能夠減小的電源回路面積是有限的,而且也需要遵守相關(guān)安全法規(guī)規(guī)定的最小間距和最小間隙。此外,更小巧的封裝還會(huì)導(dǎo)致熱性能降低。

我們還需要考慮濾波器,以幫助我們滿足EMI 要求并簡化系統(tǒng)權(quán)衡。除此之外,我們還可以使用控制方法來減少 EMI。例如,頻率抖動(dòng)技術(shù)可通過擴(kuò)展電源的噪聲頻譜范圍來減少 EMI。

新方法

一個(gè)簡單的 RC 緩沖電路可以幫助克服設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)并充分發(fā)揮 SiC 器件的潛力,是一種更為高效的解決方案。事實(shí)證明,這個(gè)簡單的解決方案可以在廣泛的負(fù)載范圍內(nèi)更高效地控制 VDS 尖峰并縮短振鈴持續(xù)時(shí)間,并實(shí)現(xiàn)可以忽略的關(guān)斷延遲。

得益于更快速的 dv/dt 和額外的 Cs,緩沖電路還具有更高的位移電流,從而可以減少關(guān)斷過渡期間的 ID 和 VDS 重疊。

可以通過雙脈沖測試 (DPT) 來證明緩沖電路的有效性。該測試采用了帶感性負(fù)載的半橋配置。高端和低端都使用相同的器件,VGS、VDS 和 ID 均從低端器件測量(圖 2)。

b5b0ad3e-fe1f-11ed-90ce-dac502259ad0.png

圖 2:半橋配置(頂部和底部使用相同的器件)

使用電流互感器 (CT) 測量器件和緩沖電路的電流。因此,測得的開關(guān)損耗包括器件開關(guān)損耗和緩沖電路損耗。

其中的緩沖電路由 SiC MOSFET 漏極和源極之間的一個(gè) 10Ω 電阻和一個(gè) 200pF 電容串聯(lián)組成。

b5c12f4c-fe1f-11ed-90ce-dac502259ad0.png

圖 3:RC 緩沖電路可更有效地控制關(guān)斷 EMI

首先,我們比較關(guān)斷時(shí)的情況(圖3)。測試的設(shè)備對(duì)象與圖 1 相同。左側(cè)波形使用 RC 緩沖電路和低 RG(off),而右側(cè)波形則使用高 RG(off),未使用緩沖電路。這兩種方法都可以限制關(guān)斷 VDS 峰值電壓。但是,使用緩沖電路之后,只需 33ns 即可抑制振鈴,而高 RG(off) 的振鈴持續(xù)時(shí)間仍超過 100ns。與使用高 RG(off) 相比,使用緩沖電路時(shí)的延遲時(shí)間更短。由此可判斷,緩沖電路有助于在關(guān)斷時(shí)更有效地控制 VDS 關(guān)斷尖峰和振鈴持續(xù)時(shí)間。

b5e24402-fe1f-11ed-90ce-dac502259ad0.png

圖 4:RC 緩沖電路在導(dǎo)通期間的有效性

在導(dǎo)通時(shí)(圖4),將使用 RC 緩沖電路和 5Ω RG(on) 的波形與未使用緩沖電路的波形進(jìn)行比較可以發(fā)現(xiàn),使用緩沖電路時(shí),反向恢復(fù)電流峰值 (Irr) 略有提高,從 94A 提高到了 97A,除此之外,其對(duì)導(dǎo)通波形的影響可以忽略不計(jì)。

這表明,與高 RG(off) 相比,緩沖電路有助于更有效地控制 VDS 尖峰和振鈴持續(xù)時(shí)間。但緩沖電路能否更高效呢?(圖 5

b600f262-fe1f-11ed-90ce-dac502259ad0.png

圖 5:比較緩沖電路與高 RG(off) 之間的開關(guān)損耗(Eoff、Eon)

在 48A 時(shí),高 RG(off) 的關(guān)斷開關(guān)損耗是使用緩沖電路和低 RG(off) 時(shí)的兩倍以上。由此證明,緩沖電路在關(guān)斷時(shí)更高效。因?yàn)榫彌_電路可實(shí)現(xiàn)更快速的開關(guān),同時(shí)還可以更好地控制 VDS 尖峰和振鈴。

從導(dǎo)通開關(guān)損耗的角度看,使用緩沖電路時(shí),Eon 平均增加了 70μJ。為了充分估計(jì)整體效率,我們需要將 Eoff 和 Eon 相加,然后比較 Etotal(圖 6)。在全速開關(guān)器件時(shí),可以很明顯地看出緩沖電路在漏級(jí)電流為 18A 以上時(shí)效率更高。對(duì)于在 40A/40kHz 下開關(guān)的 40mΩ 器件,在使用高 RG(off) 與使用低 RG(off) 和緩沖電路之間,每個(gè)器件的開關(guān)損耗差為 11W。

b5730934-fe1f-11ed-90ce-dac502259ad0.png

圖 6:比較緩沖電路與高 RG(off) 之間的開關(guān)損耗 (Etotal)

因此我們可以推斷,與使用高 RG(off) 相比,使用緩沖電路是一種更高效的解決方案。

隨著第 4 代 SiC 器件進(jìn)入市場,這種簡單的設(shè)計(jì)解決方案將繼續(xù)提供更低的總開關(guān)損耗,繼續(xù)幫助優(yōu)化系統(tǒng)功率效率。

關(guān)于簡單的緩沖電路如何在 UnitedSiC SiC 器件中實(shí)現(xiàn)出色效率的更多信息,請(qǐng)觀看我們近期的研討會(huì):盡可能地降低 SiC FET 的電磁干擾和開關(guān)損耗。

您可以點(diǎn)擊此處https://unitedsic.com/events/webinar-minimizing-emi-and-switching-loss-for-fast-sic-fets/觀看完整的研討會(huì)。


原文標(biāo)題:盡可能地降低 SiC FET 的電磁干擾和開關(guān)損耗

文章出處:【微信公眾號(hào):Qorvo半導(dǎo)體】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。


聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請(qǐng)聯(lián)系本站處理。 舉報(bào)投訴
  • Qorvo
    +關(guān)注

    關(guān)注

    17

    文章

    642

    瀏覽量

    77428

原文標(biāo)題:盡可能地降低 SiC FET 的電磁干擾和開關(guān)損耗

文章出處:【微信號(hào):Qorvo_Inc,微信公眾號(hào):Qorvo半導(dǎo)體】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

收藏 人收藏

    評(píng)論

    相關(guān)推薦

    SiC MOSFET模塊封裝技術(shù)及驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)

    碳化硅作為一種寬禁帶半導(dǎo)體材料,比傳統(tǒng)的硅基器件具有更優(yōu)越的性能。碳化硅SiC MOSFET作為一種新型寬禁帶半導(dǎo)體器件,具有導(dǎo)通電阻低,開關(guān)損耗小的特點(diǎn),可降低器件損耗,提升系統(tǒng)效率
    的頭像 發(fā)表于 10-16 13:52 ?1132次閱讀
    <b class='flag-5'>SiC</b> MOSFET模塊封裝技術(shù)及驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)

    影響MOSFET開關(guān)損耗的因素

    MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,金屬-氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)的開關(guān)損耗是電子工程中一個(gè)關(guān)鍵的性能參數(shù),它直接影響到電路的效率、熱設(shè)計(jì)和可靠性。下面將詳細(xì)闡述MOSFET開關(guān)損耗的概念、組
    的頭像 發(fā)表于 09-14 16:11 ?765次閱讀

    低噪聲放大器的第一級(jí)放大電路要盡可能的放大,為什么?

    為什么低噪聲放大器的第一級(jí)放大電路要盡可能的放大?
    發(fā)表于 08-30 07:40

    為了盡可能的消除模擬開關(guān)的影響,xtr105的電壓至少需要多少伏?

    開關(guān),那么RZ,Rg應(yīng)該怎么確定阻值,模擬開關(guān)應(yīng)該算進(jìn)線路電阻中嗎?。為了盡可能的消除模擬開關(guān)的影響,xtr105的電壓至少需要多少伏?Q1選擇除了datasheet中給的三個(gè)選項(xiàng)有可
    發(fā)表于 08-26 06:27

    差分探頭在測量開關(guān)損耗中的應(yīng)用

    開關(guān)損耗是電力電子設(shè)備中的一個(gè)重要性能指標(biāo),它直接影響到設(shè)備的效率和熱管理。差分探頭作為一種高精度的測量工具,在開關(guān)損耗的測量中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。本文將介紹差分探頭的基本原理,探討其在開關(guān)損耗測量中
    的頭像 發(fā)表于 08-09 09:47 ?289次閱讀
    差分探頭在測量<b class='flag-5'>開關(guān)損耗</b>中的應(yīng)用

    零電壓開關(guān)與零電流開關(guān)的區(qū)別

    零電壓開關(guān)(Zero Voltage Switch, ZVS)和零電流開關(guān)(Zero Current Switch, ZCS)是電力電子技術(shù)中兩種重要的軟開關(guān)技術(shù),它們?cè)谔岣呦到y(tǒng)效率、降低
    的頭像 發(fā)表于 07-25 11:18 ?2506次閱讀

    如何使用示波器測量電源開關(guān)損耗

    電源開關(guān)損耗是電子電路中一個(gè)重要的性能指標(biāo),它反映了開關(guān)器件在開關(guān)過程中產(chǎn)生的能量損失。準(zhǔn)確測量電源開關(guān)損耗對(duì)于優(yōu)化電路設(shè)計(jì)、提高系統(tǒng)效率具有重要意義。本文將詳細(xì)介紹使用示波器測量電源
    的頭像 發(fā)表于 05-27 16:03 ?1051次閱讀

    使用展頻晶振來降低EMI電磁干擾解決EMC輻射超標(biāo)的問題

    的電子設(shè)備要求越來越高,在設(shè)計(jì)完電路時(shí)怎么降低EMI電磁干擾應(yīng)該是很多工程師比較頭疼的問題,與EMI電磁干擾密切相關(guān)的幾點(diǎn)就是時(shí)鐘,電源,布
    發(fā)表于 05-13 10:37 ?1次下載

    淺談電磁干擾系統(tǒng)

    任何在傳導(dǎo)或者在有電磁場伴隨著電壓、電流的作用下而產(chǎn)生會(huì)降低某個(gè)裝置、設(shè)備或系統(tǒng)的性能,還有可能對(duì)生物或者物質(zhì)產(chǎn)生不良影響的電磁現(xiàn)象。它通常可以分為傳導(dǎo)
    的頭像 發(fā)表于 05-10 18:09 ?941次閱讀

    電磁干擾系統(tǒng)技術(shù)有哪些

    智慧華盛恒輝電磁干擾(EMI)是指電磁波對(duì)電子設(shè)備和通信系統(tǒng)造成的干擾。為了降低電磁
    的頭像 發(fā)表于 05-10 17:53 ?616次閱讀

    有效降低傳導(dǎo)輻射干擾的技巧

    一直以來,設(shè)計(jì)中的電磁干擾(EMI)問題十分令人頭疼,尤其是在汽車領(lǐng)域。為了盡可能的減小電磁干擾,設(shè)計(jì)人員通常會(huì)在設(shè)計(jì)原理圖和繪制布局時(shí),通
    的頭像 發(fā)表于 04-26 08:27 ?333次閱讀
    有效<b class='flag-5'>降低</b>傳導(dǎo)輻射<b class='flag-5'>干擾</b>的技巧

    水下航行器電機(jī)的SiC MOSFET逆變器設(shè)計(jì)

    利用 SiC 功率器件開關(guān)頻率高、開關(guān)損耗低等優(yōu)點(diǎn), 將 SiC MOSFET 應(yīng)用于水下航行器大功率高速電機(jī)逆變器模塊, 對(duì)軟硬件進(jìn)行設(shè)計(jì)。
    發(fā)表于 03-13 14:31 ?339次閱讀
    水下航行器電機(jī)的<b class='flag-5'>SiC</b> MOSFET逆變器設(shè)計(jì)

    ?IGBT模塊的損耗特性介紹

    IGBT元件的損耗總和分為:通態(tài)損耗開關(guān)損耗開關(guān)損耗分別為開通損耗(EON)和關(guān)斷損耗(EO
    的頭像 發(fā)表于 01-12 09:07 ?3071次閱讀
    ?IGBT模塊的<b class='flag-5'>損耗</b>特性介紹

    IGBT的低電磁干擾特性

    和更高的開關(guān)速度,因此在工業(yè)應(yīng)用中得到廣泛的應(yīng)用。 一般來說,IGBT的開關(guān)操作是以高頻率進(jìn)行的,這可能會(huì)產(chǎn)生一定的電磁干擾
    的頭像 發(fā)表于 01-04 14:30 ?1016次閱讀

    新型溝槽SiC基MOSFET器件研究

    SiC具有高效節(jié)能、穩(wěn)定性好、工作頻率高、能量密度高等優(yōu)勢,SiC溝槽MOSFET(UMOSFET)具有高溫工作能力、低開關(guān)損耗、低導(dǎo)通損耗、快速
    的頭像 發(fā)表于 12-27 09:34 ?1231次閱讀
    新型溝槽<b class='flag-5'>SiC</b>基MOSFET器件研究
    主站蜘蛛池模板: www.av在线| 狼人无码伊人AV啪啪| 秋霞特色大片18岁入口| 亚洲日韩一区精品射精| 国产91网站在线观看免费| 男男高h浪荡受h| 又黄又湿免费高清视频| 国产在线观看www鲁啊鲁免费| 日本无码毛片一区二区手机看| 最近的2019中文字幕HD| 吉吉av电影| 羞羞影院午夜男女爽爽免费| 成人在线免费视频| 欧美午夜福利主线路| 2018高清国产一区二区三区| 精品国产90后在线观看| 亚洲 欧美 制服 校园 动漫| 穿着丝袜被男生强行啪啪| 女人被弄到高潮叫床免| 最近的中文字幕免费完整| 果冻传媒完整免费网站在线观看 | 92电影网午夜福利| 精品人妻伦一二三区久久AAA片| 忘忧草日本在线WWW日本| 东京热影院| 青青久久久| S货SAO死你BL大点声叫BL| 免费精品国产日韩热久久| 做暖免费观看日本| 久久在精品线影院精品国产| 一个人免费完整观看日本| 妓女嫖客叫床粗话对白| 亚洲精品一区国产欧美| 果冻传媒9CM在线观看| 性xxxx直播放免费| 国产精品资源在线观看网站| 世界第一黄暴漫画家| 高清国产在线观看| 神马影院午夜伦理限级| 国产精品99亚发布| 午夜理论在线观看不卡大地影院|