Comment supprimer le crosstalk SiC MOSFET?

Crosstalk（Crosstalk）

Fig.1

Dans la figure1Dans le circuit à mi - Pont de,Le tube d'action est le tube inférieurS1,Appliquer sur le tube supérieurS2Pour le signal d'arrêt,Sa Diode corporelle est à l'état de flux continu.QuandS1Lors de l'ouverture,Tension terminaleVDS1Baisse,EtS2Début de la tension inverse,La tension à ses deux extrémitésVDS2PardV/dtLa vitesse de.AlorsdV/dtIl passera.S2DeCrssGénérer un courant de déplacementIrss=Crss*dV/dt,IrssVa entrer.S2La boucle d'entraînement de,C'est exact.CGSCharge,Et dansRGChute de pression sur.Le résultat final estS2La tension d'entraînement est tirée vers le haut,Il y a un pic positif,Si plus deS2DeVth,Peut induire en erreur,La lumière augmente la perte,Le bras de pont lourd est court - circuité pour exploser.Nous appelons ce processus positifCrosstalk.

Fig.2

S1Toujours le tube d'action,C'est juste que cette fois, c'est éteint.À ce stade, tout le processus est en corrélation positive avecCrosstalkC'est le même principe.,Sauf que la tension et le courant changent dans la direction opposée,FinalS2 La tension d'entraînement est tirée vers le bas , Il y a un pic inversé .Nous le savons tous.SiC MOSFET La résistance à la tension de la grille est très faible , Les pointes négatives peuvent endommager ses grilles ,ImpactSiC MOSFET Durée de vie ou rupture directe de sa porte . Nous appelons ce processus négatif Crosstalk.

Fig.3

Fig.4

En fait, peu importeSi MOSFETToujoursIGBTTout existe.CrosstalkLa question de,Ce n'est pasSiC MOSFETUnique.MaisSiC MOSFETCommutateur plus rapide、VthTrop petit（En général2.5V-4.5V）、 Faible résistance à la tension de la grille ,Ce qui rendCrosstalkC'est exact.SiC MOSFET Les conséquences sont plus graves 、 Plus difficile à gérer .

Pour supprimerCrosstalk, La première chose à faire est de mesurer avec précision CrosstalkForme d'onde. Mais pour deux raisons principales , Faire en sorte que les ingénieurs obtiennent souvent la mauvaise forme d'onde , Il en résulte souvent une opération aussi féroce qu'un tigre. , L'effet réel est deux cent cinquante .

Raisons1： Effets des paramètres parasitaires

Je viens d'expliquer CrosstalkEn principe, Pour être bref ,Fig.1Et des graphiques3 Le diagramme de circuit donné dans est simplifié . Après avoir considéré de nombreux paramètres parasitaires existants, , On a la photo 5 Circuit équivalent indiqué dans .SiC MOSFET La tension d'entraînement réelle sur la puce est VGS, Et ce que nous obtenons avec les sondes de tension VGS-M.La différence estVGS-MNon seulement inclusVGS,Il contient égalementSiC MOSFET Résistance à la porte des puces RG(int) Chute de pression sur VRG Et l'inductance parasitaire L Chute de pression sur VL. Ceci est dû au fait que la sonde de tension ne peut pas être directement connectée à SiC MOSFETSur la puce, Uniquement sur les broches encapsulées ,EtRG(int)EtL Entre les points de mesure .

Fig.5

Les résultats de la simulation montrent que , Mesuré par une sonde de tension Crosstalk Les formes d'onde sont plus grandes que ce qui se passe réellement CrosstalkFaible,C'est - à - dire, En raison de l'influence des paramètres parasitaires ,Crosstalk La gravité de . Il en résulte deux situations: ： L'un est de juger par les résultats des mesures CrosstalkDans les limites acceptables, Mais il y a eu une erreur. ; Deuxièmement, les ingénieurs ont travaillé dur. , Il semble que Crosstalk Ça s'est arrêté , C'est loin d'être vrai .Parce queRG(int)EtLImpossible à éviter, C'est - à - dire que cette erreur de mesure ne peut être éliminée , Alors l'Ingénieur en électricité utilise SiC MOSFET Quand vous avez besoin de Crosstalk Laisser une marge suffisante .

En même temps, Résultats des mesures par rapport à la réalité Crosstalk La différence entre les deux va suivre RG(int)EtLAugmentation de, C'est une révélation que nous pouvons choisir RG(int)DeSiC MOSFET, En même temps, essayez de connecter la sonde à la racine de la goupille du dispositif pendant la mesure , Pour minimiser les erreurs .

Fig.6

Fig.7

Raisons2： Aucune sonde de tension appropriée n'est utilisée

Lors de la mise en service de l'alimentation électrique , La sonde différentielle haute tension est souvent utilisée pour mesurer le signal de tension , Il a une large gamme de mesures 、Entrée différentielle、 Les caractéristiques de Haute impédance sont très populaires dans l'ingénierie de l'énergie .

La figure montre la sonde différentielle haute pression tek

Mais en mesurant Crosstalk La sonde de différence de temps de forme d'onde n'est plus disponible .Tout d'abord,Crosstalk La plage de ±10VÀ l'intérieur, Grande atténuation de la sonde différentielle haute pression , Il en résulte une grande erreur de mesure 、Le bruit est fort..Deuxièmement,, La ligne de mesure à l'avant de la sonde différentielle haute tension est longue , C'est l'équivalent d'une antenne ,Vous recevrezSiC MOSFET Signal d'interférence généré par un courant changeant rapidement pendant l'interrupteur , Ce qui affecte les résultats des mesures .Enfin, La ligne de mesure à l'avant de la sonde différentielle haute tension peut être considérée comme une inductance , Il est facile d'avoir des oscillations qui n'existent pas dans les résultats de mesure .

Comme vous pouvez le voir à partir des mesures en bas , Mesuré à l'aide d'une sonde différentielle à haute pression Crosstalk La forme d'onde semble très épaisse , Et son amplitude oscillante est très élevée ,PositifCrosstalk Le pic a dépassé SiC MOSFETDeVth（3.5V）, Mais il n'y a pas eu d'erreur. , Expliquez qu'il y a un problème avec les résultats d'un tel test , Simultanément négatif Crosstalk Le pic a également dépassé SiC MOSFET Limite de résistance à la tension de la grille （-10V）. Et lorsqu'on utilise une sonde d'isolement de la lumière Crosstalk La forme d'onde diffère nettement de celle des sondes différentielles à haute pression , Les lignes ondulées s'amincissent , Simultanément positif et négatif Crosstalk Les pics sont acceptables . Ceci est principalement dû au fait que les sondes d'isolement de la lumière peuvent choisir des temps d'atténuation plus petits , En même temps, la connexion entre la partie avant de la sonde et l'appareil peut réaliser une connexion de boucle minimale .

Fig.8

Fig.9

Ce qui précède est la mesure du tube inférieur CrosstalkLa forme d'onde de, Donc quand nous avons besoin de mesurer le tube supérieur CrosstalkQuand, Et qu'arrivera - t - il . Comme le montre la forme d'onde mesurée en bas , La forme d'onde obtenue à l'aide d'une sonde différentielle haute pression est encore plus aberrante , L'amplitude de l'oscillation est supérieure à la normale 10VInverse20V, Et la forme d'onde mesurée à l'aide d'une sonde d'isolement de la lumière reste dans une plage acceptable , Ceci est principalement dû à l'excellent rapport de rejet en mode commun à haute fréquence de la sonde d'isolement de la lumière .

Fig.10

Fig.11

L'image montre Teck ISOVu Nouvelle génération de sondes d'isolation lumineuse

On peut voir que, La sonde différentielle haute pression n'est pas appropriée pour la mesure Crosstalk, Obtenir une mauvaise forme d'onde peut induire en erreur la conception du circuit , Perte de temps et d'énergie pour les ingénieurs . Le choix d'une sonde d'isolement de la lumière permet d'obtenir une forme d'onde précise , Qu'il s'agisse de mesurer le tube inférieur ou le tube supérieur , Avec une très bonne performance .