碳化硅場效應管有雙向特性嗎?


碳化硅場效應管(SiC FET)通常不具備嚴格意義上的雙向特性,但部分類型或特定應用場景下可實現(xiàn)類似雙向?qū)üδ埽韵聫牟煌愋吞蓟鑸鲂芴匦浴崿F(xiàn)“雙向”功能的方式兩方面展開介紹:
不同類型碳化硅場效應管的特性
SiC MOSFET(碳化硅金屬 - 氧化物 - 半導體場效應晶體管)
單向?qū)ㄌ匦?/span>:SiC MOSFET 本質(zhì)上是一種單向?qū)ㄆ骷K性礃O(S)、漏極(D)和柵極(G)三個電極,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定了電流只能從漏極流向源極(對于N溝道器件)。當柵極施加合適的正向電壓時,會在溝道中形成反型層,使器件導通;而當柵極電壓不合適或為零時,器件截止,電流無法通過。
反向特性:在反向電壓作用下,SiC MOSFET 內(nèi)部的體二極管會導通。體二極管是SiC MOSFET在制造過程中形成的寄生二極管,其導通特性與普通二極管類似,但存在導通壓降較大、反向恢復時間較長等問題,在高頻應用中可能會產(chǎn)生較大的損耗。
SiC JFET(碳化硅結(jié)型場效應晶體管)
單向?qū)ㄌ匦?/span>:SiC JFET同樣具有單向?qū)ㄌ匦浴Kㄟ^柵極與溝道之間的PN結(jié)來控制溝道的導電性,電流只能在一個方向上順利通過。當柵極電壓使PN結(jié)反偏到一定程度時,溝道夾斷,電流截止;當柵極電壓使PN結(jié)正偏或反偏程度減小時,溝道導通,電流可以通過。
反向特性:與SiC MOSFET類似,SiC JFET在反向電壓下也沒有主動的導通能力,如果存在寄生二極管,反向電壓會使寄生二極管導通。
實現(xiàn)“雙向”功能的方式
雖然碳化硅場效應管本身是單向器件,但在實際應用中,可以通過一些電路設計來實現(xiàn)類似雙向?qū)ǖ墓δ埽韵率菐追N常見方式:
背靠背連接
原理:將兩個碳化硅場效應管背靠背連接,即一個器件的源極與另一個器件的源極相連,兩個器件的柵極分別獨立控制。這樣,當正向電壓施加在連接點兩端時,其中一個器件導通,電流可以順利通過;當反向電壓施加時,另一個器件導通,電流同樣可以通過。
應用場景:常用于需要雙向電流控制的電路中,如交流 - 直流(AC - DC)變換器、直流 - 直流(DC - DC)變換器中的雙向拓撲結(jié)構(gòu)等。
集成雙向開關(guān)
原理:一些廠商推出了集成雙向開關(guān)的產(chǎn)品,其內(nèi)部集成了兩個碳化硅場效應管以及相關(guān)的驅(qū)動和控制電路。通過一個控制信號就可以實現(xiàn)對雙向電流的控制,簡化了電路設計。
應用場景:適用于對電路集成度和可靠性要求較高的應用,如電動汽車的雙向充電系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)等。
責任編輯:Pan
【免責聲明】
1、本文內(nèi)容、數(shù)據(jù)、圖表等來源于網(wǎng)絡引用或其他公開資料,版權(quán)歸屬原作者、原發(fā)表出處。若版權(quán)所有方對本文的引用持有異議,請聯(lián)系拍明芯城(marketing@iczoom.com),本方將及時處理。
2、本文的引用僅供讀者交流學習使用,不涉及商業(yè)目的。
3、本文內(nèi)容僅代表作者觀點,拍明芯城不對內(nèi)容的準確性、可靠性或完整性提供明示或暗示的保證。讀者閱讀本文后做出的決定或行為,是基于自主意愿和獨立判斷做出的,請讀者明確相關(guān)結(jié)果。
4、如需轉(zhuǎn)載本方擁有版權(quán)的文章,請聯(lián)系拍明芯城(marketing@iczoom.com)注明“轉(zhuǎn)載原因”。未經(jīng)允許私自轉(zhuǎn)載拍明芯城將保留追究其法律責任的權(quán)利。
拍明芯城擁有對此聲明的最終解釋權(quán)。