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橋式電路的開關(guān)產(chǎn)生的電流和電壓

發(fā)布時間:2022-01-19 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】本文將介紹在SiC MOSFET這一系列開關(guān)動作中,SiC MOSFET的VDS和ID的變化會產(chǎn)生什么樣的電流和電壓。


上一篇文章中,對SiC MOSFET橋式結(jié)構(gòu)的柵極驅(qū)動電路的導(dǎo)通(Turn-on)/關(guān)斷( Turn-off)動作進(jìn)行了解說。本文將介紹在SiC MOSFET這一系列開關(guān)動作中,SiC MOSFET的VDS和ID的變化會產(chǎn)生什么樣的電流和電壓。


下面的電路圖是SiC MOSFET橋式結(jié)構(gòu)的同步式boost電路,LS開關(guān)導(dǎo)通時的示例。電路圖中包括SiC MOSFET的寄生電容、電感、電阻,HS和LS的SiC MOSFET的VDS和ID的變化帶來的各處的柵極電流(綠色線)。


橋式電路的開關(guān)產(chǎn)生的電流和電壓


ID的變化dID/dt所產(chǎn)生的電壓


ID的變化將會產(chǎn)生下述公式(1)所示的電壓。


ID的變化dID/dt所產(chǎn)生的電壓


橋式電路的開關(guān)產(chǎn)生的電流和電壓


這是由于存在于SiC MOSFET源極的寄生電感中流過ID而產(chǎn)生的電壓,是由電路圖中的(I)引起的。該電壓會使電流(I’)流過。


VDS的變化dVDS/dt所產(chǎn)生的電流


以HS為例,當(dāng)SiC MOSFET關(guān)斷、VDS變化時,Gate-Drain寄生電容CGD中會流過電流ICGD。如電路圖所示,該電流分為Gate-Source寄生電容CGS側(cè)流過的電流ICGD1:(II)-1和柵極電路側(cè)流過的電流ICGD2:(II)-2。當(dāng)VDS開始變化時,柵極電路側(cè)的阻抗較大,因此大部分ICGD都在CGS側(cè),此時的ICGD1如公式(2)所示。


VDS的變化dVDS/dt所產(chǎn)生的電流


橋式電路的開關(guān)產(chǎn)生的電流和電壓


從公式可以看出,當(dāng)CGD較大時或CGD/CGS的比值變小時,ICGD1會增加。


dVDS/dt和dID/dt既可以為正也可以為負(fù),所以因它們而產(chǎn)生的電流和電壓的極性在導(dǎo)通(Turn-on)和關(guān)斷(Turn-off)時是不同的。在下一篇文章中將會進(jìn)一步詳細(xì)解說。

(來源:Rohm)


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