ZHCAFY1 November 2025 AMC23C12-Q1 , TMCS1126-Q1 , UCC21750-Q1
所分析的所有三種短路保護(hù)方法都能夠在 SCT 1 條件下安全地關(guān)斷 SiC MOSFET。不過,所呈現(xiàn)的設(shè)計(jì)之間存在差異。
表 5-2 列出了各短路保護(hù)方法的比較結(jié)果。在評(píng)估的方法中,基于分流器的設(shè)計(jì)在響應(yīng)時(shí)間和精度方面脫穎而出。但是,該方法的局限性在于硬關(guān)斷事件中漏源電壓的過沖最高。可通過以下方法緩解此問題:優(yōu)化 PCB 布局來盡可能減小雜散電感,使 SiC MOSFET 能夠以更高速度關(guān)斷,而不會(huì)出現(xiàn)漏源電壓過度過沖。
基于霍爾效應(yīng)傳感器的方法滿足對(duì)響應(yīng)時(shí)間和精度的典型要求,并且與基于分流器的解決方案相比具有更低的功率損耗。然而,在短路事件中 diSC/dt 較高時(shí),霍爾效應(yīng)傳感器本質(zhì)上更易受到干擾,這使 PCB 布局變得至關(guān)重要。
基于去飽和的保護(hù)包含軟關(guān)斷特性,有助于逐漸關(guān)斷短路電流,從而顯著降低漏源電壓過沖。這放寬了 PCB 設(shè)計(jì)限制,允許采用雜散電感更高的電路,還允許 SiC MOSFET 以最大速度開關(guān),從而更大限度地減少正常運(yùn)行期間的能量損耗。不過,去飽和方法的主要局限性在于 SCT 1 故障期間的響應(yīng)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。為了縮短此響應(yīng)時(shí)間,必須進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化,以便在發(fā)生短路事件時(shí)保持安全關(guān)斷。
| 參數(shù) | 分流器 | 霍爾效應(yīng) | 去飽和 + 軟關(guān)斷 |
|---|---|---|---|
| 響應(yīng)時(shí)間 | 380ns | 820ns | 1.55μs |
| 精度 | ±3.4% | ±10% | 不適用 |
| 20A 時(shí)的損耗 | 0.4W | 0.28W | 可忽略 |
| 過沖 | 1190V | 1090V | 940V |
總之,這三種選擇在不同方面有著各自的優(yōu)勢(shì)和局限性。
因此,這三種解決方案適用于不同的場(chǎng)景,具體取決于客戶的要求?;诜至髌鞯姆椒ㄌ貏e適用于需要高響應(yīng)速度和精度的情況?;诨魻栃?yīng)的方法特別適用于需要更低損耗和電流值來實(shí)現(xiàn)冗余軟件保護(hù)的情況?;谌ワ柡偷姆椒ㄌ貏e適用于需要更低電壓過沖和簡(jiǎn)單 PCB 布局的情況。