SiC MOSFET的短路耐受时间分析及其基于di/dt-PMOS的短路保护

为提升SiC MOSFET的短路可靠性，本文测量了不同母线电压、驱动电压、驱动电阻、主回路寄生电感及栅极阈值电压下的短路电流特性，定量分析各参数对短路电流的影响，进而提出延长短路耐受时间的优化思路。这些参数直接影响短路保护电路的设计裕度。传统方法利用开尔文源极与功率源极间寄生电感的感应电压结合RC滤波实现保护，但在硬开关与负载短路工况下存在保护阈值不一致问题，易导致保护失效。为此，本文提出基于di/dt-PMOS的短路保护策略，确保了触发阈值的一致性，并通过理论推导与实验验证了该方法的有效性。

为了提高SiC MOSFET的短路可靠性,在不同的母线电压、驱动电压、驱动电阻、主回路寄生电感以及栅极阈值电压参数下,对SiC MOSFET短路电流特性曲线进行测量,定量分析各个参数对短路电流的影响,为如何提高SiC MOSEFT的短路耐受时间提供解决思路.同时,由于SiC MOSFET的短路耐受时间决定着对其进行短路保护动作的最大时间,所以这些不同参数的设置直接影响着SiC MOSFET短路保护电路的设计.在传统SiC MOSFET短路保护策略中,利用开尔文源极与功率源极之间寄生电感产生的感应电压,配合 RC 滤波器进行短路保护,存在 SiC MOSFET在硬开关短路和负载短路中,触发短路保护动作阈值不一致的问题,即导致短路保护失败.针对此问题,提出基于di/dt-PMOS的短路保护策略,保证了阈值的一致性.通过公式推导以及实验验证了基于di/dt-PMOS的SiC MOSFET短路保护策略的有效性.