5月26日，英飞凌的三位工程师拿起话筒，化身主播，在实验室与1000多位业内人士热烈交流。两小时内，三位主播讲解和演示了以下内容：
01 产品介绍必不可少
英飞凌碳化硅驱动器及其应用
介绍两款用于碳化硅驱动的无磁芯变压器驱动器1EDC60H2AH和1EDC20I12MH。
02 设计过程紧接其后
碳化硅MOSFET管驱动板设计
设计者施工以驱动套件的设计过程为例，分享碳化硅驱动设计知识和经验。
03 实践亮点引人注目
评估套装的使用
在电源网深圳实验室，“主播”模拟客户产品开发环境，细致讲解正负电源驱动等碳化硅常用驱动技术，重现设计中碰到的常见问题，展示测试技巧，分享解决方案。
直播期间，200多个问题蜂拥而至，根本来不及回答，为了不辜负广大网友热情和对直播的支持，我们三位主播和小编精心挑选了一些具有代表性和有参考价值的问题进行解答，供大家参考，若有更多问题和观点，欢迎在留言区留言，共同探讨。
寻找问题答案的最好方式是亲自动手做实验，用评估板是一种捷径，花最少的钱和时间，为公司和个人做知识和经验储备。
直播中展示的两块评估板可以在英飞凌天猫旗舰店里买到。
答疑嘉宾
直播问答
CoolSiC™ MOSFET产品及特性
Q（尾号1489）英飞凌碳化硅MOSFET与其他品牌的同类产品相比，有何优点？
赵佳：英飞凌碳化硅MOSFET采用优化的沟槽栅结构，可以降低器件的导通电阻，增强了栅极氧化层的可靠性，并且驱动电压与IGBT兼容。
Q（尾号3266）Trench结构为啥缺陷会得到改善呢？
赵佳：SiC是各向异性的晶体，不同的晶面上的态密度是不一样的。垂直晶面上的缺陷密度要小于水平的晶面。英飞凌trench结构的CoolSiC™ MOSFET把沟道做在缺陷密度最小的晶面上，优化了性能，改善了器件的可靠性：
Q（尾号8300）碳化硅MOSFET应用中通过栅极电阻调节改变开关速度，那么环境温度差异较大时是否会影响开关速度？
郑姿清：SiC的开关速度受温度影响较小，可以参考规格书中损耗对结温变化的曲线图，尤其是关断损耗，几乎是一条直线的。
Q（尾号3266）1、碳化硅耐压温度特性如何，在高温下是否会退化？2、现在有集成的驱动方案吗？芯片的可靠性参数如何保证的？
赵佳：SiC耐压特性在数据手册规定的温度范围内是不会退化的，事实上击穿电压会随温度有上升的趋势。SiC驱动英飞凌有配套的驱动IC，采用无磁芯变压器技术，比如1EDI60I12AH, 1ED020I12, 1EDI30I12MF等。另外，英飞凌还有评估板方案推荐，比如今天视频中的测试板。产品量产前都会根据JEDEC相关标准进行可靠性测试与认证。
Q（尾号2901）1、英飞凌碳化硅MOSFET与同功率级IGBT性能对比？2、二极管反向恢复特性？3、导通压降是否有优势？
赵佳：SiC MOSFET相比同功率IGBT损耗大大降低，开关频率大幅提升。碳化硅MOSFET的体二极管反向恢复损耗较低，体二极管导通压降较大，推荐使用同步整流方式进行续流，以降低损耗。
Q（尾号5505）CoolSiC™ MOSFET门槛电压达到了4.5V，可以有效避免误开通，是否也会对门级电压的选择有影响？比如是否是因此导致建议的门级电压高于Si器件。
郝欣：英飞凌SiC MOSFET的门极驱动电压可以选择跟IGBT相同的15V开通电压，此时具有3us的短路能力；如果追求更低的Rdson, 也可以把门极电压灵活的升高至18V驱动，但此时会牺牲掉短路能力。
Q（尾号2987）D2PAK-7L 什么时候上市？它的命名中的“G”代表什么意思？1700V命名中的“F”是什么意思？D2pak什么时候推出来？它的命名中的“G”代表什么意思？
郝欣：D2PAK 7L 1700V已于今年四月份上线；D2PAK 7L 1200V将于今年十月份上线。型号里面的BG代表1200V器件，BF代表1700V器件，爬电距离要求不同。详细产品封装及命名信息：
SiC MOSFET驱动设计相关问题
Q（尾号0532）碳化硅MOS驱动需要专用芯片吗？驱动电压电流多少合适呢？普通的15V行不？
郑姿清：英飞凌的SiC产品可以15V驱动。在英飞凌没有碳化硅专用驱动芯片的说法，因为英飞凌的驱动芯片上升速度都很快，完全适合现在市场上大多数不超过1200V的SiC。驱动电流主要看功率损耗，门极电荷越大的，驱动电流也要更大。
Q（尾号8266）为什么碳化硅MOSFET驱动比硅MOSFET驱动要难一些?根本原因讲一下。
郑姿清：这个首先要从材料上来说，因为宽禁带的器件它其实适合做高压的，虽然说市场上面是有650V的碳化硅器件，但是从主流或者是将来的发展趋势来说，性价比上来说用碳化硅合适的环境还是高压环境，用碳化硅材料可以实现高压下的高速器件。另外一个从电流上说我们现在碳化硅的MOS的Rdson越做越小，要在高压下也实现大电流开关工作，那么对你整体的这个器件测量或者是驱动来说增加的难度也非常的大。
Q（尾号7080）如果正负驱动电压要求相同的话，IGBT驱动电路可以直接用于碳化硅MOS吗？
赵佳：SiC开关速度快，要注意驱动电路的功率是否足够。另外SiC MOSFET短路时间比IGBT短很多，只有2~3us，要注意短路保护时间能否满足要求。
Q（神秘1号）驱动除了使用IC独立驱动以外，可以通过变压器驱动吗? 使用变压器需要注意些什么？
施三保：变压器驱动上升沿下降沿比较长，不太用于高速硬开关场合，这样开关损耗会很大，碳化硅器件的优势无法体现。同时，独立驱动IC自带一些保护功能，可以短时间内保护碳化硅MOSFET。
短路相关问题
Q（尾号2256、0413、3266）SiC MOSFET跟硅IGBT相比短路能力差，是不是应该说在相同功率的情况下，由于晶圆减小，单位体积下需要耗散的功率更大，所以表面上出现的就是耐受力差？短路保护时间的调整策略可以介绍一下吗？
赵佳：SiC MOSFET和IGBT相比短路能力差有多种原因。首先，SiC MOSFET电流密度要高于IGBT，IGBT的短路电流一般是额定电流的4~6倍，而SiC的短路电流可达10倍额定电流。因为电流密度更高，因此同电流等级，SiC芯片面积更小，因此发热就更集中。从芯片结构上来讲，短路时，器件承受母线电压，漂移区承担全部的电场。IGBT漂移区较厚，电场分布更均匀，因此热量比较分散，产生在整个漂移区。而SiC MOSFET漂移区非常薄，大约只有同等级IGBT的十分之一，因此发热非常集中。综合这几方面的因素，高电流，小芯片，漂移层薄，SiC MOSFET功耗密度大约是IGBT的20倍，造成了SiC MOSFET的短路时间相比IGBT短很多。
功率器件短路保护方法最常见的是退饱和检测法。这个方法对于SiC MOSFET来说也是适用的，因为SiC MOSFET也存在退饱和特性。实现这样的功能可以使用带退饱和检测的驱动芯片，比如英飞凌经典产品1ED020I12-F2。短路保护时间调整可以通过调整退饱和电容的容值、退饱和电阻的阻值以及增加齐纳二极管实现。
Q（尾号9606）SiC MOSFET短路保护时间很短，退饱和检测电路设计难度更大，有哪些要注意的地方？
郑姿清：碳化硅短路耐受时间很短，需要能实现快速保护的驱动芯片。在进行保护时间设计中，时间精度（偏差）非常重要，越小越好。英飞凌有一款最新的驱动芯片，最短短路保护时间可达到1us左右。
负压及寄生导通
Q（尾号1493）英飞凌的SiC MOS推荐负几伏的驱动？
赵佳：CoolSiC™ MOSFET负压的选择要依据正门极电压、开关频率、及期望寿命而定。根据这些条件，可以计算出归一化的频率：
归一化频率fsw=实际工作频率fsw[kHz]×寿命[yrs]×工作时间占比[%]÷10[yrs]
比如当实际工作频率20kHz，目标工作寿命20年，工作占比70%时，计划出的归一化频率就是28kHz。而分立器件CoolSiC™ MOSFET的门极推荐工作区（ROA）如下图。根据刚才计算出来的归一化频率，如采用分立器件且使用18V的导通电压，则可以在下图中找到对应的负压约为-4.3V，这意味着包括下冲在内的关断门极电压不能低于-4.3V。
Q（尾号2369）关断速度这么快会引起寄生导通吗？
赵佳：寄生导通的风险是永远存在的，但英飞凌CoolSiC™ MOSFET优化的结构可以最小化这种风险。CoolSiC™ MOSFET米勒电容极小，只有约13pF, Cgs和Cgd的比值大于150，这种结构大大降低了寄生导通的风险。实验室测试表明，即使在50V/ns和175°C的条件下，对于单管而言0V的栅极关断电压也足以防止寄生导通。
Q（尾号1603）碳化硅MOSFET高速、高温，要求驱动能力较强。需减小驱动电路寄生电感的影响。为保证SiC MOSFET的可靠关断，应采用负压关断？驱动部分还需负电源么？谢谢！
郑姿清：我们推荐碳化硅单管的话，可以使用零压关断，但如果是模块或者是寄生电感比较不好的环境，容易引起寄生导通的情况下，可以用一点点负压，但是这个负压也不能用的太大。英飞凌有专门的AN2018-09，里面有写这个负压对长期可靠性的影响。如果您用的是负压关断的话，配的驱动肯定是要隔离的，不能用电平位移款的，而且用隔离驱动的时候也要相应的用负压。
应用相关问题
Q（尾号3658）我有做过一个案子，是反激电源。客户设计方案上无RCD，为了解决Drain脚尖刺，客户Drain脚对地并电容（CCM设计，并100pF无作用），另外要求我们FIB驱动能力变弱。但是当我们把驱动变弱了后，发现并电容时，Drain脚尖刺反而变大了，有点令人费解了。可否从MOS的角度，去解释一下这个现象？
施三保：SiC MOSFET DS端口不建议放电容，在高压应用场合会产生大的开关损耗，P=CV^2；为了EMI等可以考虑更小的10pf电容。关于VDS应力问题，驱动电阻加大，理论上VDS尖峰会变小，VDS尖峰一般是由于变压器漏感，器件和布板漏感与MOSFET COSS谐振引起的，也需要检查一下测试方法和误差。
Q（尾号5497）SiC模块的dv/dt很大，会导致模块的Vds尖峰电压很高，需要加snubber电容吗？另外SiC驱动需要负压关断吗？为什么负压不能太低？
郑姿清：可以考虑加可以承受高dvdt的吸收电容，否则电容容易发热。我们推荐碳化硅单管的话，可以使用零压关断，但如果是模块或者是假象寄生电感比较不好的环境，容易引起寄身导通的情况下，可以用负压关断来解决寄生导通，但负电压不能太低，不然Vth会增加，请参考英飞凌的应用笔记AN2018-09。
Q（尾号1336）碳化硅一般用于多大功率可以节省成本，适用于什么架构，普通的反激电源也可以用吗？
施三保：一般而言，普通硅MOSFET适用的架构，碳化硅MOSFET也适用，更适用于高压应用场合，这样可以减少MOSFET和驱动器的数量，减小PCB成本，降低磁性器件尺寸，这样达到降低系统成本。尤其一些续流时间段，软开关的场合，避免碳化硅MOSFET体内二极管长期工作。
Q（尾号5296、6080）SiC MOS并联均流需要注意哪些？SiC MOS可以并联使用吗？
郝欣：SiC MOS可以并联。英飞凌产品在多个客户和领域都有成功的经验。首先，器件的设计需要较好的对称性，PCB LAYOUT或母线排布也应该尽量对称。我们之前在很多公开论坛上也讲过这个问题，请观众英飞凌工业半导体微信公众号，上面有一些类似的技术文章，也有未来研讨会的预告。
测试相关问题
Q（尾号6811）电流探头和电压探头的对准怎么校准？
郑姿清：延时是可以校准的，具体方法是在IGBT的开通时，把电压的下降点和电流的上升点调在同一个时间点上，如下图黑线所示，蓝色代表VCE，红色代表IC。因为理想状态下IGBT需要在换流结束后CE电压才会减小，但实际电路中由于有系统母排杂散电感的存在，C、E电压会在IGBT桥臂有di/dt时就开始下降了。如果实测中CE电压下降的位置与IC电流上升的位置不在同一个时间点，说明电压探头与电流探头的时间延迟不一致，需要校准。
Q（尾号5081）有没有什么办法可以去除栅极上的电压干扰呢？发现场管的漏级接的电压越高，采用的管子越高速，管子的栅极在开关电路切换中，栅极上越容易产生电压噪声，连续震荡几us到几十us后才稳定下来！
郑姿清：要避免测量时的电感引入杂散电感越小越好，探头最好直接在器件管脚根部测量。在实验直播视频中有一些解释的。
评估板相关问题
Q（尾号4019、7476）座子是啥样的？
郑姿清：如下图：
Q（尾号3266）旗舰店只是子板，测试母版需要在官网购买，可以买得到吗？海关会被扣吗？
郝欣：目前我们的库存很少，已经在直播当天售罄。子板和母版的制作正在紧锣密鼓的进行。请耐心等待。
