1、SiC-MOSFET模塊

　　如今，對高效的功率能量轉換的需求催生了全SiC-MOSFET模塊，它由并聯(lián)的SiC-MOSFET和SiC二極管芯片組成。在參考文獻［1， 2， 3， 4］中，專門介紹了Mitsubishi Electric的1200V/800A全SiC-MOSFET模塊FMF800DX-24A，該模塊適合幾百kW級別的大功率應用。有了這款功率模塊，設計者將能夠實現(xiàn)100 kHz的高開關頻率應用，同時實現(xiàn)高效率或高功率密度。

　　相較于Si-IGBT，當今的SiC-MOSFET只能提供數(shù)微秒的短路耐受能力。因此，F(xiàn)MF800DX-24A提供了檢測輸出功能，該功能可提供實際漏極電流的信息并可用于可調(diào)整的過流或短路檢測。借助此功能，通過大幅降低開關功耗（如下所示），可安全關斷較大的過流或短路。

　　FMF800DX-24A的MOSFET部分包含八個并聯(lián)的100A芯片，它們能夠耐受tSC = 2 µs的最大短路時間（參見數(shù)據(jù)手冊）。對于門極驅動器設計來說，在如此有限的時間內(nèi)安全關斷短路可能比較困難，除非在正常開關操作期間就保持極高的短路檢測敏感度，但這樣很容易造成短路保護誤觸發(fā)。正是在這種需求的驅動下，一種先進的過流及短路檢測方法應運而生。

　　FMF800DX-24A提供了一個獨立的源極區(qū)域，其作用就像主源極端子的電流鏡像，并且可提供檢測電流iSense，該電流與漏極電流iD成正比。圖1所示為等效電路。檢測輸出功能的特征可從［4］獲取。該檢測電流可通過分流電阻RS轉化為電壓信號，該信號再重新轉化為實際電流值的信息。這可以用來實現(xiàn)過流或短路檢測。

　　FMF800DX-24A的門極可以使用+15V/-10V控制，這是控制IGBT的常用電壓水平。

　　【圖1：檢測輸出】

　　2、FMF800DX-24A的門極驅動器

　　圖2（b）中所示的驅動器的電路中除了提供常見的柵源極電壓、有源鉗位電路和dv/dt反饋（參見［5， 6］）外，還可以提供一個電路用于評估SiC-模塊的Sense和S端子之間的檢測輸出（參見圖1）。因此，驅動器能夠測量出漏極電流的實際值，從而關斷過流。過流限值可通過選取適當?shù)臋z測電阻RS值來設定。這樣功率模塊與驅動器就實現(xiàn)了有效結合，過流和過壓等風險幾乎無法對其造成損壞。

　　【圖2：安裝了驅動器的SiC模塊】