"AgileSwitch®栅极驱动器精准表征SiC功率模块，高效稳定"

探秘未来电力驱动：AgileSwitch Augmented Switching栅极驱动器赋能62mm SiC功率模块

在电力驱动的浩瀚星空中，我们不断探寻着更为高效、更为强大的能源驱动方案。今日，我们荣幸地向您展示一项颠覆性的技术——AgileSwitch Augmented Switching栅极驱动器，它如何巧妙地与62mm SiC功率模块结合，共同绘制出电力驱动的未来蓝图。

AgileSwitch Augmented Switching栅极驱动器，如同一位精妙的指挥家，它以其卓越的性能和稳定性，精准地掌控着SiC功率模块的工作状态。这种融合，不仅仅是技术的简单叠加，更是对未来电力驱动领域的深刻洞察与创新。

想象一下，在高速运转的电动汽车、高效运作的工业生产线或是电力充足的智能城市中，AgileSwitch Augmented Switching栅极驱动器与62mm SiC功率模块共同发力，它们如同心脏与血管，为整个系统提供源源不断的动力与保障。

这项技术的出现，无疑将引领电力驱动领域迈向新的高度。我们坚信，在不久的将来，它将广泛应用于各个行业，为人类的科技进步与生活质量提升贡献出巨大的力量。

让我们共同期待，AgileSwitch Augmented Switching栅极驱动器与62mm SiC功率模块在电力驱动领域的辉煌未来！

开关SiC MOSFET功率模块会产生两个严重问题：关断电压过冲和振铃。为了优化器件性能，必须要解决这两个问题。我们需要在保持开关效率的同时控制这两个寄生问题。Microchip 的AgileSwitch系列栅极驱动器已获得专利，该系列产品通过在关断期间将栅极电压值和停留时间调整为一个或多个中间值来控制关断 di/dt，从而解决了这些问题。这个过程通常称为 Augmented TurnOff或ATOff。

图 1： 传统关断与 Augmented Turn-Off™

Augmented Turn-Off 的优势如下： 1. 减少开关损耗 2. 对导通 dv/dt 进行精细控制 3. 降低关断过冲电压 4. 稳健的短路保护和响应性能

激荡心灵，共赴未来

🌈 在这无尽的宇宙长河中，我们怀揣着梦想，砥砺前行。每一段旅程，都充满了未知与挑战，但正是这些，塑造了我们的坚韧与勇气。

🌟 此刻，我们站在时代的交汇点，眺望着前方的星辰大海。让我们一起，以坚定的信念，勇敢的步伐，去追逐那属于我们的未来。

📖 在这里，我们将为您呈现一场精彩纷呈的盛宴。这里，有深思熟虑的见解，有感人至深的故事，有震撼人心的瞬间。让我们一起，沉浸在这片知识的海洋中，感受其带来的无尽魅力。

🌍 无论您身处何方，无论您来自哪里，我们都真诚地邀请您加入这场跨越时空的盛宴。让我们携手并进，共同书写属于我们的辉煌篇章！

💫 让我们共同期待，那美好的未来正在向我们招手。让我们怀揣梦想，勇往直前，去创造属于我们的奇迹！

---

主要内容

（注：文章内容紧随其后，保持原有的HTML标签和图片不变）

简介

本报告概述了 62 mm SiC 半桥模块的表征过程。我们 将 AgileSwitch 2ASC-12A1HP 栅极驱动器内核连接 至 AgileSwitch 62CA1 模块适配器板，然后进行测试。

图 2： 将已连接 62CA1 适配板的 2ASC12A1HP SiC 驱动器内核插入 62mm 模块

图 3： 双脉冲设置图示：（A）2ASC-12A1HP、 （B）62CA1 适配板、（C）FF6MR12KM1 模块、 （D） VDS 探针和 I VGS 探针、（F）电流探针和 （G）电感

双脉冲测试

硬件设置

将电感跨接在上桥臂MOSFET的两端进行双脉冲测试， 如图 4 所示。在测试期间，上桥臂 MOSFET 保持在 -5V，而下桥臂 MOSFET 使用摘要中描述的配置进行开关操作。将罗氏线圈放在模块引脚 2 上的源极回流总线 周围，以测量电流。 测试条件为 600V、250A，以重现模块数据手册中列出 的工作条件。使用较小的栅极电阻，因为 2ASC12A1HP 可通过数字方式控制开关边沿，所以如果使用 较大的电阻就会导致额外损耗，性能方面也没有什么优势。

软件设置

双脉冲配置

根据所选负载电感、直流链路电压和所需最大漏极电流 来设置双脉冲配置的时序。在 VDC = 600V 以及 LLOAD = 21.6 µH 的条件下，需要 9 µs 脉冲才能达到 250A。双 脉冲波形的完整时序如图 5 所示。第一个脉冲的导通时 间定义为时间 0。在 tOFF1 时进行关断测量，在 tON2 时 进行导通测量。第一个脉冲的宽度（tOFF1 - tON1）设置 为能够达到所需的电流；第二个脉冲的宽度 （tOFF2 - tON2）基本上无关紧要，只要其宽度足以使系统在导通 后趋于稳定，以便获取正常的测量结果。

Augmented Switching 配置

为清晰起见，图 5 中的开关曲线以简化的方式显示了在 VGS(ON) 和 VGS(OFF) 之间直接切换时的导通和关断边 沿。AgileSwitch 栅极驱动器使用 Augmented Switching 功能，通过精确的时序和电压步长以数字方式控制这些 边沿。针对这些测试，我们将驱动器编程为无任何中间 导通步骤（即导通波形直接从VGS(OFF)切换至VGS(ON)） 以及只有一个中间关断步骤，如图 6 中所示；该设置称 为两级关断 （Two-Level Turn-Off， TLTO）。我们还测 试了多个 VTLTO 和 tTLTO 设置，以观察模块在各种开关 配置中的性能。

结果

导通 图 7 显示了示波器中的导通结果。电流峰值达到 323A， 然后稳定在其设定点 250A。

表 4 汇总了此测试的参数值；导通能量损耗为 1.67 mJ， 比数据手册规范低 68%。

关断

图 8 和图 9 显示了两种不同设置的关断结果：一种设 置针对低开关损耗进行了优化，另一种设置则针对低过 冲电压进行了优化。通常，中间步骤时间越长，器件关 断速度就越慢，从而导致更高损耗，但可实现更低过 冲，如表 6 所示。

关断期间实现的最低开关损耗为 1.37 mJ （过冲为 513V），最低过冲为 228V （损耗为 4.94 mJ）。

探索极限，保障安全 —— 短路测试

在科技的世界里，每一步前进都离不开严格的测试和验证。今天，我们要带您走进一个看似简单却至关重要的环节——短路测试。

短路，这个在电路中看似不起眼的现象，却可能隐藏着巨大的安全隐患。为了确保产品的稳定性和可靠性，我们专门设计了一系列短路测试，旨在模拟各种极端情况下的电路状态，从而发现潜在的问题并提前解决。

在短路测试中，我们采用先进的测试设备和方法，对电路进行细致入微的检测。通过不断调整参数、改变环境条件，我们力求在极限条件下找出电路的短板和缺陷。这个过程虽然繁琐而枯燥，但对于产品的最终质量和用户的安全来说，却是至关重要的。

正是通过严格的短路测试，我们才能确保产品能够在各种复杂环境中稳定运行，为用户带来更加安全、可靠的使用体验。让我们一起为科技的安全和进步而努力！

硬件设置

短路测试的设置与双脉冲测试类似，只是将电感换为小 电阻 （330 mΩ）。此外，为了与模块数据手册中的参 数相匹配，我们将直流链路电压增加至 800V。

图 10： 短路硬件设置

软件设置

除了正常工作期间的两级关断（TLTO）外， 2ASC12A1HP 还具有检测到去饱和 / 短路事件后执行多级关 断 （Multilevel Turn-Off， MLTO）的功能。此功能与 TLTO 类似，但有一个额外的中间步骤。电压值和这些 步骤的时序可在软件中配置，所以我们测试了一些设置 组合，目的是确认哪种设置既可以提供足够的关断速 度，又能最大限度地降低过冲电压。最终设置请参见 表 7。此外还可以配置去饱和跳脱值，可将其转换为特 定的检测时间。目前的设置是 1.5 μs，可在确保零误报 的同时实现快速检测。

注 2：关断能量损耗规定为5.10 mJ（典型值）。

结果

图 12 显示了短路事件期间的三个关键波形：通道 4 （绿色）显示，由于在上桥臂 MOSFET 两端跨接 330 m 电阻，电流迅速上升；通道 1 （黄色）显示采用 多级关断的栅极信号；通道 2 （品红色）则显示下桥臂 MOSFET 两端的电压。驱动器在 1.5 μs 后开始切断栅 极信号，此时电流已升至 1.48 kA 峰值。由于关断配置 受控， 800V 总线上的电压过冲被限制为 280V。

精彩回顾

在这片数字海洋的深处，我们共同编织了一段段动人的故事。每一个字、每一个句，都凝聚了无数的心血与智慧。如今，让我们一同回首，感受那些闪耀的瞬间。

（以下内容为精彩内容的总结，它汇聚了我们的创意与努力，无需过多修饰，只为呈现最真实、最动人的部分。）

（图片与HTML标签）

这些故事，是时间的馈赠，是情感的流露。它们如同珍珠般串联，构成了一幅幅绚丽多彩的画卷。让我们继续前行，用文字书写更多美好，用心灵感受这个世界。

（结束）

SiC模块平台的卓越性能

在最新的双脉冲测试中，62 mm SiC模块平台以其无可挑剔的稳定性，再次证明了其在行业内的领先地位。尽管封装和系统中存在电感，但制造商独具慧眼的栅极电阻选择（Rg on/off = 3.9 ），确保了系统的完美运行。

数据手册中所展示的损耗数据，不仅令人信服，更与其他制造商的同类产品保持一致，彰显了其卓越的竞争力。但AgileSwitch的Augmented Switching技术，才是其真正的王牌。

这项技术为工程师们带来了前所未有的性能优势：

1. 灵活的开关平衡
- 当我们追求最低的开关损耗时，关断损耗能显著降低高达73%
- 而当需要最小化Vds过冲时，关断损耗仍能降低3%，实现完美的平衡
2. 强大的短路保护
- 总短路时间控制在惊人的2s之内
- Vds过冲和振铃被精确控制，确保系统的稳定运行

Augmented Switching技术不仅为工程师们提供了更多的选择，更让他们能够针对系统性能进行细致的调整。简而言之，这是一个让系统性能更上一层楼的技术，是工程师们值得信赖的伙伴。