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基于双端口栅极驱动器的SiC功率MOSFET短路检测准浮动栅概念
Quasi-Flying Gate Concept Used for Short-Circuit Detection on SiC Power MOSFETs Based on a Dual-Port Gate Driver
| 作者 | Mathis Picot-Digoix · Frédéric Richardeau · Jean-Marc Blaquière · Sebastien Vinnac · Stéphane Azzopardi · Thanh-Long Le |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2023年6月 |
| 技术分类 | 功率器件技术 |
| 技术标签 | SiC器件 功率模块 可靠性分析 故障诊断 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | SiC 功率 MOSFET 短路检测 双端口栅极驱动器 准浮动栅极 硬开关故障 带载故障 栅极电荷 电力电子可靠性 |
语言:
中文摘要
本文提出了一种基于准浮动栅概念的双端口栅极驱动架构，旨在保护SiC功率MOSFET免受短路事件影响。该架构通过监测硬开关故障（HSF）导致的栅极漏电流和负载下故障（FUL）引起的栅极电荷注入，有效识别短路状态，提升了宽禁带半导体器件在极端工况下的可靠性。
English Abstract
The proposed dual-port gate driver architecture relies on a quasi-flying gate concept to protect SiC power mosfets against short-circuit events. Hard switching faults (HSFs) extract charges from the gate by causing a leakage current toward the source, while faults under load (FUL) lead to charge injection into the gate through the reverse transfer capacitance (CGD). Such phenomena lead to perturba...
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SunView 深度解读
该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。随着公司在光伏逆变器（如组串式、集中式）及储能系统（如PowerTitan、PowerStack）中大规模应用SiC器件以提升效率和功率密度，SiC的短路保护成为提升系统可靠性的关键。该准浮动栅驱动方案能够更精准地识别短路故障，减少误触发，延长功率模块寿命。建议研发团队在下一代高功率密度逆变器及PCS产品中引入该驱动架构，以应对SiC器件在高压、高频切换下的严苛保护需求，进一步巩固公司在电力电子技术领域的领先地位。