什么是栅极－源极电压产生的浪涌？

在本文中，我们将对相应的对策进行探讨。关于栅极－源极间电压产生的浪涌，在之前发布的Tech Web基础知识 SiC功率元器件 应用篇的“SiC MOSFET：桥式结构中栅极－源极间电压的动作”中已进行了详细说明。

什么是栅极－源极电压产生的浪涌？

右侧的电路图是在桥式结构中使用SiC MOSFET时最简单的同步升压（Boost）电路。在该电路中，高边（以下称“HS”）SiC MOSFET与低边（以下称“LS”）SiC MOSFET的开关同步进行开关。当LS导通时，HS关断，而当LS关断时，HS导通，这样交替导通和关断。

由于这种开关工作，受开关侧LS电压和电流变化的影响，不仅在开关侧的LS产生浪涌，还会在同步侧的HS产生浪涌。

下面的波形图表示该电路中LS导通时和关断时的漏极－源极电压（VDS）和漏极电流（ID）的波形，以及栅极－源极电压（VGS）的动作。横轴表示时间，时间范围Tk（k=1～8）的定义如下：

T1: LS导通、SiC MOSFET电流变化期间

T2: LS导通、SiC MOSFET电压变化期间

T3: LS导通期间

T4: LS关断、SiC MOSFET电压变化期间

T5: LS关断、SiC MOSFET电流变化期间

T4～T6: HS导通之前的死区时间

T7: HS导通期间（同步整流期间）

T8: HS关断、LS导通之前的死区时间

在栅极－源极电压VGS中，发生箭头所指的事件（I）～（IV）。每条虚线是没有浪涌的原始波形。这些事件是由以下因素引起的：

事件(I)、(VI) → 漏极电流的变化（dID/dt）

事件(II)、(IV) →漏极－源极电压的变化（dVDS/dt）

事件(III)、(V) →漏极－源极电压的变化结束

在这里探讨的“栅极-源极电压产生的浪涌”就是指在这些事件中尤其影响工作的LS导通时HS发生的事件（II）以及 LS关断时HS发生的事件（IV）。

关键要点

● 近年来，SiC MOSFET被越来越多地用于电源和电力线路中的开关应用，SiC MOSFET工作速度非常快，快到已经无法忽略由于SiC MOSFET其自身封装电感和外围电路布线电感带来的影响。

● 因此，特别是SiC MOSFET，可能会在栅极-源极间电压中产生意外的浪涌，需要对此采取对策。

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