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  碳化硅驱动芯片在桥式电路中，死区时间是影响系统电路可靠性的关键参数，合理的设定可以避免上下管直通的情况发生。碳化硅MOSFET的开关速度相比于IGBT要快很多，目前在工业与汽车应用领域，普遍开关频率在30~200kHz，典型应用在100kHz左右，比如高压电源辅助电源，而IGBT通常在5~50kHz，目前最高频的也在100kHz以下。通过提高开关频率能够提高系统的功率密度，减小系统尺寸，带来的死区时间需要设计更小，输出波形质量也更高。

  死区时间的设计，需要考虑开关器件本身的开通与关断时间，小电流下的开关时间尤为关键，同时驱动芯片的传输延时也需要考量。对于开关频率越高的应用，死区时间所占的比重就越大，要满足较小死区时间的要求，除了考量芯片本身的传输延迟时间，还要考虑芯片与芯片的匹配延迟，尤其是对于高电流驱动芯片的要求，通常选择隔离芯片与电流放大芯片相结合的方式。

  如前面输出特性所提，碳化硅没有明显的线性区与饱和区，在电路发生过流的时候，输出阻抗较小，器件没有没有完全进入饱和区，漏源极电压不会大量增加，过流或短路电流上升很快，这时就需要电路能有更快的响应速度。

  对于开关频率100kHz，其开关周期为10us，以英飞凌碳化硅为例，其耐受短路时间为3us，因此监测与保护电路要有更快的响应速度与精度。

  Littelfuse IX4351是专为碳化硅MOSFET与IGBT开发的驱动芯片。

  碳化硅驱动芯片特点：

  ●独立9A峰值汲取电流

  ●工作电压范围：-10V~+30V

  ●内部负压充电泵条件驱动输出负压

  ●去饱和监测带输出软关断驱动

  ●TTL与CMOS兼容输入

  ●欠压闭锁

  ●过温关断

  ●故障输出开关

  ●驱动电路

该驱动电路外围线路图如果是应用于桥式电路，前端需要搭配隔离驱动芯片，其中芯片的供电电压为驱动正压与负压的绝对值和，因此可以简化供电回路，仅需一个电压。

  驱动延迟

  IX4351去饱和保护电压阈值为6.8V，尖峰消隐时间为250ns，去饱和到故障信号输出传输延迟时间为150ns，去饱和到输出软关断传输延迟时间为125ns，开通传输延迟70ns，关断传输延迟65ns。

  电压调节与负压产生

  Vreg内部有4.6V电压调节器用于低压控制回路，外部需要并联4.7uF电容，Vreg可以产生10mA电来调节负压偏置Vss=-Vreg*R2/R1，因此芯片的供电电压(Vdd-Vss)，通过改变R1与R2阻值来改变驱动电源正压(Vdd-Vgnd)与负压(Vss-Vgnd)电压分布。

  负压的产生机理为通过电阻调节充电泵的脉宽，从而给储能电容Css 4.7uF充电到设定的电压，Rfly作为限流电阻，Cfly为充电泵所需外置飞跨电容，两个肖特基二极管作为充放电单向流通功能。

  去饱和检测与保护

  去饱和保护的目的是保护碳化硅MOSFET或者IGBT在遭受过流冲击时及时起到保护作用。去饱和引脚通过Rdesat与二极管D1监测碳化硅MOSFET或IGBT漏源极压降，一旦电压超过阈值典型值6.8V时，关断时序就会产生，输出Outsrc 9A拉电能力就会关断，同时Outsoft软关断0.9A拉电流引脚开通，实现软关断的功能。当门极电压下降到2.6V典型值时，Outsnk 9A能力导通时开关器件快速关断。两段式关断可以避免开关器件因为过大的dv/dt而冲击损坏，去饱和比较器有消隐时间250ns来避免误触发，通过增加Rdesat与Cblank可以增大消隐时间。

  过温保护

  当结点温度超过+160°C时输出Outsrc关闭，Outsnk和Outsoft打开起到过温保护作用，当结点温度下降到+140°C后，Outsrc重新使能。

  因此综合来看，IX4351具有过温保护、去饱和监测、负压发生器、低传输延迟以及大汲取电流等优点，是碳化硅MOSFET与IGBT驱动的绝佳方案。