碳化硅場效應管有雙向特性嗎?


碳化硅場效應管(SiC FET)通常不具備嚴格意義上的雙向特性,但部分類型或特定應用場景下可實現類似雙向導通功能,以下從不同類型碳化硅場效應管特性、實現“雙向”功能的方式兩方面展開介紹:
不同類型碳化硅場效應管的特性
SiC MOSFET(碳化硅金屬 - 氧化物 - 半導體場效應晶體管)
單向導通特性:SiC MOSFET 本質上是一種單向導通器件。它有源極(S)、漏極(D)和柵極(G)三個電極,其內部結構決定了電流只能從漏極流向源極(對于N溝道器件)。當柵極施加合適的正向電壓時,會在溝道中形成反型層,使器件導通;而當柵極電壓不合適或為零時,器件截止,電流無法通過。
反向特性:在反向電壓作用下,SiC MOSFET 內部的體二極管會導通。體二極管是SiC MOSFET在制造過程中形成的寄生二極管,其導通特性與普通二極管類似,但存在導通壓降較大、反向恢復時間較長等問題,在高頻應用中可能會產生較大的損耗。
SiC JFET(碳化硅結型場效應晶體管)
單向導通特性:SiC JFET同樣具有單向導通特性。它通過柵極與溝道之間的PN結來控制溝道的導電性,電流只能在一個方向上順利通過。當柵極電壓使PN結反偏到一定程度時,溝道夾斷,電流截止;當柵極電壓使PN結正偏或反偏程度減小時,溝道導通,電流可以通過。
反向特性:與SiC MOSFET類似,SiC JFET在反向電壓下也沒有主動的導通能力,如果存在寄生二極管,反向電壓會使寄生二極管導通。
實現“雙向”功能的方式
雖然碳化硅場效應管本身是單向器件,但在實際應用中,可以通過一些電路設計來實現類似雙向導通的功能,以下是幾種常見方式:
背靠背連接
原理:將兩個碳化硅場效應管背靠背連接,即一個器件的源極與另一個器件的源極相連,兩個器件的柵極分別獨立控制。這樣,當正向電壓施加在連接點兩端時,其中一個器件導通,電流可以順利通過;當反向電壓施加時,另一個器件導通,電流同樣可以通過。
應用場景:常用于需要雙向電流控制的電路中,如交流 - 直流(AC - DC)變換器、直流 - 直流(DC - DC)變換器中的雙向拓撲結構等。
集成雙向開關
原理:一些廠商推出了集成雙向開關的產品,其內部集成了兩個碳化硅場效應管以及相關的驅動和控制電路。通過一個控制信號就可以實現對雙向電流的控制,簡化了電路設計。
應用場景:適用于對電路集成度和可靠性要求較高的應用,如電動汽車的雙向充電系統、儲能系統等。
責任編輯:Pan
【免責聲明】
1、本文內容、數據、圖表等來源于網絡引用或其他公開資料,版權歸屬原作者、原發表出處。若版權所有方對本文的引用持有異議,請聯系拍明芯城(marketing@iczoom.com),本方將及時處理。
2、本文的引用僅供讀者交流學習使用,不涉及商業目的。
3、本文內容僅代表作者觀點,拍明芯城不對內容的準確性、可靠性或完整性提供明示或暗示的保證。讀者閱讀本文后做出的決定或行為,是基于自主意愿和獨立判斷做出的,請讀者明確相關結果。
4、如需轉載本方擁有版權的文章,請聯系拍明芯城(marketing@iczoom.com)注明“轉載原因”。未經允許私自轉載拍明芯城將保留追究其法律責任的權利。
拍明芯城擁有對此聲明的最終解釋權。