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以上就是本次測(cè)評(píng)的全部?jī)?nèi)容，感謝Rohm公司和電源網(wǎng)能提供這次機(jī)會(huì)！限于時(shí)間原因，還有很多想做的測(cè)試沒有完成，如果有機(jī)會(huì)未來也會(huì)在本帖繼續(xù)更新，也歡迎大家回帖交流。以下是總結(jié)：1. 這是目前我見到的功能最強(qiáng)大的SiC器件評(píng)估板，各種保護(hù)、緩沖、邏輯控制都做的很好。可以測(cè)試多種器件，多種電路，多種驅(qū)動(dòng)方案，PCB做工、用料扎實(shí)，PCB的測(cè)試點(diǎn)設(shè)計(jì)非常人性化，手冊(cè)內(nèi)容很全面。2. 羅姆公司的SiC器件表現(xiàn)出了很高的可靠性，表現(xiàn)出了強(qiáng)大的性能，相比于Si器件有很大提升，必將給整個(gè)行業(yè)帶來變革。3. 可以考慮在評(píng)估板包裝中適當(dāng)附送一些宣傳資料，可能更便于推廣SiC器件，比如Rohm的官網(wǎng)其實(shí)有許多技術(shù)文章，可以適當(dāng)引用。4. 可以考慮附送一些備用件，有些二極管和端子并不是很容易買到，如果能有替換的將會(huì)更加方便。5. 最小270nS的死區(qū)時(shí)間可能對(duì)SiC器件來說還是有些大了，這可能是受到驅(qū)動(dòng)芯片等電路延時(shí)的限制。6. 器件拆裝不太方便，一般為了減小雜散電感，器件管腳必須插到底，但是這樣拆卸會(huì)比較困難。希望能提供拆卸指導(dǎo)或者使用其他安裝方式。7. 本次沒有TO247-4封裝的器件是一個(gè)小小的遺憾。最后再次感謝Rohm公司和電源網(wǎng)能提供這次機(jī)會(huì)！

本評(píng)估板為半橋拓?fù)洌δ芊浅ＸS富，可以實(shí)現(xiàn)高側(cè)上管雙脈沖，低側(cè)下管雙脈沖，Boost，同步整流Buck等拓?fù)洹０遄又С謫温稰WM脈沖輸入，邏輯元件會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為雙路脈沖，并且添加死區(qū)。死區(qū)時(shí)間可通過更換貼片電阻調(diào)整，最小可設(shè)置為270nS。本次測(cè)試選擇同步整流Buck拓?fù)洌栌檬謨?cè)中的原理圖：[圖片]使用SCT3080KL開關(guān)管，外接1mH的高磁通鐵鎳磁芯電感，輸入電壓400V，使用100R電阻作為負(fù)載。PWM單路50%占空比輸入，開關(guān)頻率測(cè)試了兩個(gè)點(diǎn)，分別為100kHz，輸出電壓196V；和板子的標(biāo)稱頻率500kHz，輸出電壓109V。實(shí)驗(yàn)裝置如下：[圖片]使用了云母片作為SiC管與散熱器的絕緣，可能用陶瓷片散熱會(huì)更好些……本次實(shí)驗(yàn)使用了100MHz特性較差的差分探頭，所以門極電壓Ugs的波形可能不太好，僅供參考。首先驗(yàn)證驅(qū)動(dòng)的情況，如下圖分別為100kHz和500kHz開關(guān)頻率時(shí)的門極驅(qū)動(dòng)波形，一通道黃色為下管驅(qū)動(dòng)，二通道綠色為上管驅(qū)動(dòng)。死區(qū)時(shí)間均使用默認(rèn)配置，可以看到死區(qū)沒有問題，但死區(qū)時(shí)間稍有不同。500kHz時(shí)上下管驅(qū)動(dòng)稍有不對(duì)稱。[圖片][圖片]通功率電前的器件溫度情況：[圖片]接下來開始通電測(cè)試，本次實(shí)驗(yàn)相對(duì)保守，使用的電壓電流功率都比較小。100kHz時(shí)的開關(guān)情況如下，其中黃色是上管驅(qū)動(dòng)Ugs，由于探頭共模抑制能力較差，所以波形不好，實(shí)際的Ugs可以參考上文的雙脈沖測(cè)試。綠色為Uds，紫色為電感電流：[圖片]運(yùn)行3分鐘后發(fā)熱情況如下，器件溫度由16度上升至33度：[圖片]接下來是500kHz時(shí)的情況，探頭定義完全一致，可以看到電感電流的波動(dòng)范圍很小[圖片]3分鐘溫度已經(jīng)來到80度，如此高的頻率開關(guān)損耗還是比較大的。[圖片]該評(píng)估板開關(guān)頻率真的能跑到500kHz，很佩服！本次測(cè)試功率較小，自然冷卻。實(shí)際大功率高頻使用時(shí)需要配備足夠的散熱裝置。

碳化硅器件的測(cè)試對(duì)測(cè)試設(shè)備提出了很高的要求，推薦使用無源探頭搭配高帶寬示波器。有興趣的朋友可以參考FredWang教授的《CharacterizationofWideBandgapPowerSemiconductorDevices》。由于實(shí)驗(yàn)室條件的限制，這里使用200MHz的示波器和差分探頭進(jìn)行測(cè)試。為了盡可能降低Ugs受到的干擾，這里使用自制的接頭焊接在管腳上，這樣就不需要使用探頭夾了，減小環(huán)路面積和信號(hào)傳輸距離。[圖片]其實(shí)這樣還是很容易受干擾……SiC器件的測(cè)試結(jié)果受設(shè)備和手法的影響很大，所以本帖的波形僅供參考。進(jìn)行雙脈沖測(cè)試，所有探頭都經(jīng)過了延時(shí)補(bǔ)償。外接400微亨的電感，同樣受限于設(shè)備，測(cè)試電流均為20A……對(duì)于650V耐壓的管子使用400V電壓測(cè)試，對(duì)于1200V的管子使用800V電壓測(cè)試，門極電阻均為3.3R。首先是SCT3080KL。1通道黃色為門極驅(qū)動(dòng)Ugs波形；2通道綠色為漏源電壓Uds；3通道紫色為管子電流I；數(shù)學(xué)運(yùn)算1為電壓乘電流，也即瞬時(shí)功率；數(shù)學(xué)運(yùn)算2為運(yùn)算1的積分，也就是損耗。雖然不一定準(zhǔn)，但可以用來快速評(píng)估開關(guān)損耗。左側(cè)Zoom1是關(guān)斷波形，右側(cè)Zoom2是開通波形。圖中光標(biāo)對(duì)應(yīng)了數(shù)學(xué)運(yùn)算2的結(jié)果，差值即為開通損耗。[圖片]下圖為SCT3060AL[圖片]下圖為SCT3040KL[圖片]下圖為SCT3030AL[圖片]最后，使用ST公司的STW21N90K5作為對(duì)比，這是一只900V18.5A的硅管，個(gè)人認(rèn)為屬于性能較好的硅管。在相同條件下進(jìn)行測(cè)試，電壓400V電流20A，門極電阻3.3R，對(duì)比并不公平，結(jié)果僅供參考。可以看到開通時(shí)會(huì)產(chǎn)生劇烈的振蕩，這只硅管并不應(yīng)該被驅(qū)動(dòng)到這么快。[圖片]

板子基本測(cè)完了，昨天聽說有些朋友的板子可能有故障，只有輸入沒有輸出，今天趕緊更新一下評(píng)估板配置部分，供大家參考。一開始上電的時(shí)候我也遇到了一些問題，不過只要根據(jù)用戶手冊(cè)的說明，基本都能搞好，用戶手冊(cè)的內(nèi)容很詳細(xì)！下圖是連接控制電時(shí)的照片，左側(cè)是我自行制作的轉(zhuǎn)接板，把握常用的DSP開發(fā)板的信號(hào)轉(zhuǎn)接過來，提供15V輔電和5V的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)。下方的LS_FAULT紅色指示燈亮，說明低側(cè)驅(qū)動(dòng)故障，根據(jù)手冊(cè)，常見原因包括低側(cè)柵源極短路，柵極驅(qū)動(dòng)電源UVLO，驅(qū)動(dòng)信號(hào)與輸入邏輯信號(hào)不匹配，10微秒以上脈寬及30A以上電流。 [圖片]因此需要逐步調(diào)整。首先調(diào)整驅(qū)動(dòng)電壓，如下圖所示，調(diào)整電位器可以調(diào)整MOSFET驅(qū)動(dòng)的正電壓。正壓出廠默認(rèn)在18V左右，可以在10.35V-20.56V間調(diào)整，UVLO保護(hù)在12V左右。負(fù)壓可以通過跳帽在0V和-2V間切換，如果需要其他電壓，就需要焊接齊納二極管了。這里根據(jù)Rohm SiC手冊(cè)的推薦值，將驅(qū)動(dòng)設(shè)置在18V/0V。考慮到需要10微秒以上寬度的PWM信號(hào)，這里根據(jù)手冊(cè)將R359更換為2.2k的電阻。[圖片]本開發(fā)板可以測(cè)試TO247-4和TO247-3封裝的器件，但是測(cè)試TO247-3封裝時(shí)需要自行補(bǔ)焊兩個(gè)0R電阻，分別是R77和R177[圖片]該評(píng)估板器件明明非常的人性化，基本上一個(gè)器件編號(hào)的百位加1就是對(duì)應(yīng)的同功能器件，比如R77是低側(cè)的電阻，R177就是高側(cè)的。評(píng)估板還預(yù)留了許多RF連接器接口，可以用來測(cè)量Ugs電壓等，可以在貿(mào)澤電子搜索73415-2061找到相應(yīng)的連接器。樓主沒有研究過這類連接器，所以就不評(píng)測(cè)了。接線來還需要焊接MOSFET，確保驅(qū)動(dòng)芯片的輸出不懸空，避免驅(qū)動(dòng)信號(hào)與輸入邏輯信號(hào)不匹配。完成以上步驟后，本樓第一張圖中的紅燈也會(huì)熄滅（可能需手工按鍵復(fù)位），PWM波就可以正常的發(fā)出來了，如下圖所示。[圖片]板子非常的厚實(shí)，做工扎實(shí)，不過也導(dǎo)致更換MOSFET的時(shí)候非常困難……手冊(cè)中推薦的散熱器并沒有買到，這里隨便找了一個(gè)，然后打孔，攻絲……[圖片]明日繼續(xù)更新。

尊敬的主辦方：本人是在校博士研究生，碩士研究方向?yàn)楫惒健⒂来烹姍C(jī)驅(qū)動(dòng)器控制，博士研究方向?yàn)檐囕d充電機(jī)設(shè)計(jì)，在電機(jī)傳動(dòng)和電源兩個(gè)方面均有裝置設(shè)計(jì)、測(cè)試經(jīng)驗(yàn)。申請(qǐng)理由如下：1. 目前所在實(shí)驗(yàn)室有1000V10kW直流電源，200MHz示波器，200MHz差分電壓探頭，羅氏線圈探頭等測(cè)試設(shè)備，可以滿足SiC器件的測(cè)試和評(píng)估需求。2. 已經(jīng)自行設(shè)計(jì)過雙脈沖測(cè)試平臺(tái)并完成了對(duì)Cree c2m0040120d，Rohmsct3040等SiC、Si器件的對(duì)比測(cè)試，但由于使用了自行設(shè)計(jì)的PCB，在雜散電感控制和驅(qū)動(dòng)選型等方面仍有待提高，因此想?yún)⒖枷冗M(jìn)的工業(yè)設(shè)計(jì)方案。3. 正在進(jìn)行的橫向項(xiàng)目需要設(shè)計(jì)新的驅(qū)動(dòng)電路，目前使用的驅(qū)動(dòng)芯片為TI UCC21521，暫未嘗試過使用Rohm的芯片，想借此機(jī)會(huì)接觸了解相關(guān)產(chǎn)品。4. 已經(jīng)完成的橫向項(xiàng)目需要一個(gè)SiC器件作為對(duì)比目標(biāo)，想借此機(jī)會(huì)了解Rohm的SiC器件。試用規(guī)劃如下：1.根據(jù)提供的使用手冊(cè)測(cè)試評(píng)估板的基本功能，復(fù)現(xiàn)手冊(cè)中的測(cè)試工況。2.將在相同的條件下對(duì)兩款器件進(jìn)行測(cè)試，第一款為Rohm評(píng)估板的器件，另一款為Si MOSFET，ST公司的STW21N90K5，900V18A，這個(gè)器件代表了Si器件的較高水平。將通過本測(cè)試對(duì)比SIC器件與較先進(jìn)Si器件的開關(guān)性能。3.如果可能，使用評(píng)估板進(jìn)行雙脈沖測(cè)試，并與我自行設(shè)計(jì)的雙脈沖板在相同的工況下進(jìn)行對(duì)比；4.最后本網(wǎng)站發(fā)布使用心得。