如何充分发挥全SiC功率模块的优异性能
栅极驱动的评估事项：栅极误导通
首先需要了解的是：接下来要介绍的不是全sic功率模块特有的评估事项，而是单个sic-mosfet的构成中也同样需要探讨的现象。在分立结构的设计中，该信息也非常有用。
“栅极误导通”是指在高边sic-mosfet＋低边sic-mosfet的构成中，sic-mosfet切换（开关）时高边sic-mosfet的栅极电压产生振铃，低边sic-mosfet的栅极电压升高，sic-mosfet误动作的现象。通过下面的波形图可以很容易了解这是什么样的现象。
绿色曲线表示高边sic-mosfet的栅极电压vgsh，红色曲线表示低边的栅极电压vgsl，蓝色曲线表示vds。这三个波形都存在振铃或振荡现象，都不容乐观。比如一旦在低边必须关断的时间点误导通的话，将有可能发生在高边－低边间流过直通电流（flow-through current）等问题。
这种现象是sic-mosfet的特性之一–非常快速的开关引起的。低边栅极电压升高是由切换到高边导通时产生的vd振铃、和低边sic-mosfet的寄生栅极寄生电容引起的。
全sic功率模块的开关速度与寄生电容
下面通过与现有igbt功率模块进行比较来了解与栅极电压的振铃和升高有关的全sic功率模块的开关速度和寄生电容的特征。
开关速度：与igbt的比较
下图是开关导通时和开关关断时的dv/dt、即开关速度与igbt模块的比较。sic模块的开关导通时的dv/dt与igbt模块几乎相同，依赖于外置的栅极电阻rg。关断时sic模块没有像igbt那样的尾电流，因此显示与导通时同样依赖于外置栅极电阻rg的dv/dt。
寄生电容：与igbt的比较
mosfet（igbt）存在栅极－漏极（集电极）间的cgd（cgc）、栅极－源极（发射极）间的cgs（cge）、漏极（集电极）－源极（发射极）间的cds（cce）这些寄生电容。其中与低边栅极电压升高相关的是cgd和cgs。
下面的左图表示cgd（cgc）、cgs（cge）与vds（vce）之间的关系。未指定是sic模块的曲线是igbt的曲线。如各曲线所示，相应寄生电容同等，其特性也相似。右图为cgd（cgc）和cgs（cge）的比，被称为“栅极寄生电容比”，是对低边栅极电压升高有影响的参数。这里给出了同等程度的寄生电容，以便根据左图的电容值直观地考量。
栅极电压升高的机制
前面也提到过，低边sic-mosfet的栅极电压升高是由高边sic-mosfet开关导通时的dv/dt速度太快引起的，因低边sic-mosfet的栅极寄生电容与栅极阻抗而产生栅极电压升高⊿vgs。
sic-mosfet的开关导通速度依赖于外置栅极电阻rg，如上图所示，rg越小则dv/dt越大。
关于栅极寄生电容，它是本质上存在且无法调整的，因此在存在一定量的栅极寄生电容的前提下，将低边栅极阻抗作为⊿vgs的因数，来探讨可调整的外置栅极电阻rg。
该图表示低边栅极电压升高⊿vgs和高边外置栅极电阻rg_h及低边外置栅极电阻rg_l之间的关系。从图中可以看出，高边的rg_h越小，即dv/dt速度越快，以及低边的外置栅极电阻越大，⊿vgs越大。
下次将根据以上这些考察来探讨对栅极电压升高的处理方法。
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绿色曲线表示高边sic-mosfet的栅极电压vgsh，红色曲线表示低边的栅极电压vgsl，蓝色曲线表示vds。这三个波形都存在振铃或振荡现象，都不容乐观。比如一旦在低边必须关断的时间点误导通的话，将有可能发生在高边－低边间流过直通电流（flow-through current）等问题。
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下图是开关导通时和开关关断时的dv/dt、即开关速度与igbt模块的比较。sic模块的开关导通时的dv/dt与igbt模块几乎相同，依赖于外置的栅极电阻rg。关断时sic模块没有像igbt那样的尾电流，因此显示与导通时同样依赖于外置栅极电阻rg的dv/dt。
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mosfet（igbt）存在栅极－漏极（集电极）间的cgd（cgc）、栅极－源极（发射极）间的cgs（cge）、漏极（集电极）－源极（发射极）间的cds（cce）这些寄生电容。其中与低边栅极电压升高相关的是cgd和cgs。
下面的左图表示cgd（cgc）、cgs（cge）与vds（vce）之间的关系。未指定是sic模块的曲线是igbt的曲线。如各曲线所示，相应寄生电容同等，其特性也相似。右图为cgd（cgc）和cgs（cge）的比，被称为“栅极寄生电容比”，是对低边栅极电压升高有影响的参数。这里给出了同等程度的寄生电容，以便根据左图的电容值直观地考量。
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sic-mosfet的开关导通速度依赖于外置栅极电阻rg，如上图所示，rg越小则dv/dt越大。
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该图表示低边栅极电压升高⊿vgs和高边外置栅极电阻rg_h及低边外置栅极电阻rg_l之间的关系。从图中可以看出，高边的rg_h越小，即dv/dt速度越快，以及低边的外置栅极电阻越大，⊿vgs越大。
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