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對于高壓開關(guān)電源應(yīng)用，碳化硅或 SiC MOSFET 與傳統(tǒng)硅 MOSFET 和 IGBT 相比具有顯著的優(yōu)勢。 開關(guān)超過 1,000 V 的高壓電源軌并在數(shù)百 kHz 下運行并非易事，甚至超出了最好的超級結(jié)硅 MOSFET 的能力。 IGBT 很常用，但由于其“拖尾電流”和關(guān)斷速度慢，因此僅限于較低的工作頻率。 因此，硅 MOSFET 更適合較低電壓、高頻操作，而 IGBT 則更適合較高電壓、大電流、低頻應(yīng)用。 SiC MOSFET 提供了高電壓、高頻、開關(guān)性能優(yōu)勢的最佳組合。 它們是電壓控制的場效應(yīng)器件，能夠以低得多的電壓硅 MOSFET 的開關(guān)頻率或更高的開關(guān)頻率來開關(guān)與 IGBT 相同的高電壓。
SiC MOSFET 具有獨特的柵極驅(qū)動要求。 一般來說，它們在導(dǎo)通狀態(tài)期間需要 20?V、VDD 柵極驅(qū)動，以提供最低的導(dǎo)通電阻。 與硅對應(yīng)物相比，它們表現(xiàn)出更低的跨導(dǎo)、更高的內(nèi)部柵極電阻，并且柵極導(dǎo)通閾值可以小于 2V。因此，在關(guān)斷期間必須將柵極拉至低于地電壓（通常為 -5V）。 狀態(tài)。 了解和優(yōu)化柵極驅(qū)動電路對可靠性和可實現(xiàn)的整體開關(guān)性能具有深遠的影響。
本文重點介紹了與 SiC MOSFET 相關(guān)的獨特器件特性。 將描述與最大化 SiC 開關(guān)性能的最佳柵極驅(qū)動設(shè)計相關(guān)的關(guān)鍵設(shè)計要求。 還將討論系統(tǒng)級考慮因素，例如啟動、故障保護和穩(wěn)態(tài)切換。
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