利用米勒钳位抑制SiC MOSFET栅极电压故障的方法（二）

我们在第一部分介绍了故障产生的原因及有源米勒钳位的工作原理，接下来介绍用米勒钳位来抑制电压故障的方法。

在ST驱动上实现的米勒钳位功能，可以减少故障：由于假导通效应，正故障可能会在器件上引起热应力，而负故障可能会危及栅极氧化物的可靠性。

 

半桥逆变器和设置

测试和测量在半桥逆变器拓扑板上进行，如下所示：

上图采用2颗STGAP2S驱动2颗 Sic MOS，也可以使用1颗ST驱动STGAP2D，驱动2颗 Sic MOS，驱动Sic MOS需要使用正负电压。ST的驱动STGAP2S/D内置米勒钳位，优化了Sic MOS的驱动。STGAP2S的参数如下：

• 3 V 3/5 V逻辑输入（VDD阈值的1/2、2/3）
• 高达26 V的电源电压
• 4 A吸收/源电流能力
• 短传播延迟：80 ns
• UVLO功能（每个电源）
• 温度停机保护
• 待机功能
• 100伏/秒CMTI
• 1700 V的隔离电压
• 有源高输入引脚和有源低输入引脚（用于硬件联锁）
• STGAP2C：分离输出选项，便于门驱动调谐
• STGAP2SC：内置米勒钳位，以避免感应导通
• 负栅极驱动能力
• SO-8封装

下图为两种不同的驱动配置：

“分离输出”（SEP OUT：Separated Output）具有不同的驱动网络开启/关闭路径

“有源Miller钳位”（AMC：Active Miller clamp）用以规避正负极电压故障

下图提到了在低边和高边的正和负dv/dt期间，在Rg=10Ω的AMC情况下获得的波形。

• 低边：黄色漏电流(CH1@10A/div），漏源极电压（粉红色）(CH2@100V/div）， 蓝色栅极源电压(CH3@5V/div）

       •  高边：红色漏电流(CH7@10A/div），漏源极电压（橙色）(CH8@100V/div），  绿色栅极源电压(CH4@5V/div）

具有AMC驱动器配置的G-S引脚之间的齐纳保护

通过使用两个反串联二极管在G-S引脚之间插入齐纳保护，对AMC驱动器进行了进一步的评估测试，研究在2.2Ω时，AMC驱动器对正极和负极故障的箝位作用：

• 20 V齐纳二极管用于钳制正极故障

      •   6 V齐纳二极管，用于钳制负极故障