Page 50 - 縱橫半導體檢測—TOF-SIMS扮演要角

DESIGN IDEAS
2. 採用具有較小逆向回復本極二 極體的SiC功率晶體，如英飛 凌SiC功率晶體在本體二極體 上採用強化的結構，具有較低 的逆向回復電荷;
3. 有效降低閘極驅動電路的迴路 電感，包括以電路佈局方式儘 量減少迴路的長度，以及使用 具有Miller clamp的驅動器;
4. 同步整流功率晶體本體二極 體的逆向回復電流斜率控制 來自控制開關的導通速度，所 以利用較大的閘極驅動電阻， 亦可以降低控制開關的導通 速度，但是會增加功率晶體的 開通損耗。
圖11:閘-源極電壓寄生尖波產生原理。
結論SiC功率晶體被廣泛使用在各 式轉換器架構，在驅動電路設計 中，分為驅動電壓及驅動電路兩大 重點。在驅動電壓中，正負驅動電 壓的大小具有決定閘極臨界電壓 漂移量的關鍵，一般建議依照資 料手冊設定，而負截止電壓可以加 快截止的速度、用以提升效率。此 外，針對低閘極臨界電壓的SiC功 率晶體，負驅動電壓可用於避免 觸發功率晶體的閘極臨界電壓， 但過大的負驅動電壓除了容易造 成截止時VDS的電壓尖波值外，也 易於增加SiC功率晶體的閘極臨 界偏壓的偏移;SiC功率晶體應用 於無橋式圖騰極PFC的驅動電路 中，閘極寄生尖波及負脈衝電壓 及負截止電壓也是驅動電路必須 考量的重點之一。
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回復時，高斜率的電流會流進Q4 的本體二透體、並透過CGD經閘極 驅動電路迴路的寄生電感上造成 閘極電壓的寄生尖波。
高電壓準位。 由此電路也說明在無橋式圖
值得說明的是，很多文件認 定閘極電壓的寄生尖波是來自 於同步整流開關的VDS電壓透過 極間電容CGD及Ciss進行分壓，即
騰極PFC電路中必須採用GaN或是 SiC功率晶體的原因，因為在每一 週期都會出現功率晶體的本體二 極體硬截止的現象，不同於LLC共 振式轉換器或是全橋相移式轉換 器，只在開機/關機過程中、輸出短 路測試或是控制器失控才會偶爾 出現的情況不同。要解緩這個由本 體二極體所造成的現象，可以採用 以下幾個解決方案:
。事實上，閘極電 壓的寄生尖波與功率晶體的逆向 回復電流出現的時間幾乎相同， 並不是來自功率晶體的VDS電壓分 壓，其電路的動作原理是先由控 制開關Q3導通的過程中，對同步 整流開關的本體二極體進行逆向 回復，使之不再維持導通的狀況， 此時電路才能透過控制開關持續 對同步整流開關Q4的極間電容進 行充電，其VDS電壓才由0V上升至
1. 使用額外的SiC二極體並聯 於SiC功率晶體，SiC二極體 的順向導通電壓遠小於SiC 功率晶體本體二極體的順向 導通電壓，在SiC功率晶體截 止時，SiC二極體可以取代其 角色;
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