1.2kV SiC MOSFET中的主动短路和重复短路

来源： 芯TIP

报告主题：1.2kV SiC MOSFET 中的主动短路和重复短路

报告作者：Amy Romero, Adam Barkley, Robert Zenoz,Frank DiLustro , Jeff Casady

报告详细内容

# 介绍

• SiC MOSFET技术是汽车驱动传动系统应用的理想选择，可以利用SiC的更高效率来延长电池电动车（BEV）的续航能力（和/或）降低成本

• 在某些操作条件下，汽车应用可能会导致高应力环境

   - 坡度保持、故障条件、峰值加速度

   - 为峰值工作条件添加额外的SiC芯片会增加成本

* 了解SiC MOSFET在非正常高应力条件下的鲁棒性极限是很重要的。

# 概要

考虑1.2 kV、17 mΩ MOSFET的鲁棒性，将进行两种不同的高应力测试

   1. 重复性短路

   2. MOSFET浪涌测试

# 被测设备

QPM3 -1200 -0017C 汽车芯片

   – 1200 V、17 mΩ SiC MOSFET

• 用于评估的预发布 SiC MOSFET

   – 栅极驱动电压：-4 V/ +15V

   – 采用 TO TO-247 -4L 封装 (kelvin) 进行这些测试

# 1200 V、17 mΩ SiC MOSFET重复短路

# 短路测试设置

# 短路波形

测试注意事项

• VDS 保持在指定电压的 15% 以内（这是通过具有非常低的杂散电感来控制的）

• 通过设备的电流水平达到额定电流的 10 倍以上

# 测试程序

• 为了获得 TSCWT，设备被给予一个短脉冲，如果设备在这个脉冲中幸存下来，脉冲宽度将增加 200 ns。

• 脉冲宽度不断增加，直到器件性能下降

• 在每个脉冲之间进行静态测量

• TSCWT = 最后一个良好脉冲（器件存活的最后一个脉冲宽度）

# 预期能量水平

# 重复性SC测试概述

用1.4微秒的脉冲对两个设备进行重复脉冲，每100个脉冲后进行一次后期测试

# 参数测试结果

- 前期测试是在开始SC测试前测量的（脉冲0）。

- 后期测试在每100个脉冲后进行测量。

- 在175°C时，设备通过了600个脉冲，但在700个脉冲后未能通过后测试。

# 结点温度估计

- 在LTSpice中使用TO -247 -4L封装的热阻抗测量值为这个1200V、17mΩ的器件创建了一个Cauer热模型。

- 测量的瞬时功率波形（

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