罗姆SiC评估板测评：基于碲化镉弱光发电玻璃的高效功率变换技术研究

感谢ROHM公司提供的P02SCT3040KR-EVK-001评估板，有幸参与评估板的测试。拿到评估板的第一感觉就是扎实，评估板四层PCB的板子厚度达到了30mm；高压区域也有明显的标识。

随箱附赠了四颗SiC MOSFET，分别是TO247-3封装的SCT3040KL和TO247-4封装的SCT3040KR，器件都是1200V、55A的管子，驱动电压可以达到22V和-4V，推荐驱动电压是18V和0V，这个相比于现有的需要负压关断的SiC而言，可以简化电源结构，好评。

由于SiC MOSFET的导通关断时间会相对较短，因为采用开尔文源极的封装，可以消除功率电流回路对驱动回路的干扰，减小振荡，降低驱动损耗。对于提升SiC MOSFET的可靠性。该套评估板在设计时候提供了两类封装的安装位置，方便比较两类封装的差别。

首先看一下控制信号的逻辑关系，该评估板提供了两种信号控制方式，Single-CLK和Dual/DP-CLK两种输入，利用JP201接线端进行选择。

Single-CLK模式是，仅需要将EMABLE引脚使能，给IN_CLK输入驱动信号即可，通过图中的逻辑转换生成HS和LS的驱动信号，而且通过加入RC电路实现延迟触发，提供驱动信号的死区时间。

下图为Single-CLK模式下的驱动电压测试波形。其中Ch1：Vgs_LS，Ch2：Vgs_HS，Ch4：IN_CLK。测试频率从20kHz测试到200kHz，驱动信号上升沿到驱动电压Vgs_HS的上升沿时间间隔为1.7μs。

Single-CLK的出厂的死区时间大约为300ns。

此外实际测试中也发现，在采用Single-CLK的控制模式，由于HS和LS是经过延迟触发生成的，所以在INCLK没有信号输入时，LS的驱动电压是一直导通的状态。

下面测试一下，Dual/DP-CLK模式的信号输入。在使用Dual/DP-CLK模式下，需要通过H(L)S_ALOW和IN_H(L)_CLK共同控制，在手册中的描述为：

所以，这里可以使用两种控制模式，一是ALOW直接默认下拉，IN_H_CLK输入高电平，HS导通，相当于正逻辑控制；另一种是ALOW接到”H”电平，IN_H_CLK在低电平时HS导通，此时IN_H_CLK相当于反逻辑控制。

下图是ALOW下拉，IN_H(L)_CLK输入驱动信号后的输出驱动电压。其中Ch1：Vgs_LS，Ch2：Vgs_HS，Ch3：IN_L_CLK，Ch4：IN_H_CLK。

看了一下信号延迟，在直接用IN_H(L)_CLK输入驱动信号下，传输延迟时间在400ns左右。

下面是才采用反逻辑的驱动测试，这也是手册推荐在做双脉冲采用的控制方式。Ch1：Vgs_LS，Ch3：IN_L_CLK。开通和关断过程的传输延迟有所增加，达到近1μs的时间。

在实际测试的时候发现，如果采用这种ALOW和IN_H(L)_CLK的驱动逻辑，会存在上下桥臂直通的现象。包括IN_H_CLK和IN_L_CLK的输入信号一致、IN_H_CLK和IN_L_CLK存在信号重叠部分时，都会导致半桥桥臂直通的现象。

针对上面的问题，查看了一下驱动信号的逻辑控制电路，发现在产生给后级驱动芯片BM6101FV-CE2的INA引脚的INA_HS和INS_LS的信号是经过多次与非运算得到的，其信号逻辑是 和 ，所以在输入信号完全一致相同时，会导致INA引脚信号直接的拉低，因此Dual/DP-CLK模式只适合单器件工作控制。

因为时间较为仓促，只进行了先相关驱动电路的测试，后续也将针对ROHM的SiC MOSFET器件性能和评估板的运行保护功能做更为详尽的测试。非常感谢ROHM公司提供的P02SCT3040KR-EVK-001评估板，为后续应用SiC MOSFET器件进行产品设计，提供参考和设计经验，让我们对SiC MOSFET器件的性能有了更为直观的体验。