SiC MOSFET 用に適切なゲートドライバを選定する際には、バイアス電圧定格、ピーク電流能力、保護機能、ゲート抵抗、電力損失を慎重に考慮する必要があります。

導通損失を最小化するため、バイアス電圧は 20V に設定し、過渡現象による誤動作オンを防ぐために -5V の負バイアスを設定します。電位差から、ゲート ドライバの V_DD 要件は 25V 以上になります。

スイッチング損失を最小化するためには、ゲート ドライバが目標とするスイッチング速度を達成できるよう、必要なピーク電流を供給できることも求められます。スイッチング速度のシステム要件は一般に、スルーレートの観点から記述されます。この例の PFC における要件では、SiC MOSFET は DC バス電圧 400V の下で 20V/ns 以上のスルーレートでターンオンする必要があります。これは、SiC MOSFET のターンオン時の V_DS 全体のスイングが 20ns $(=400V/20\frac{V}{ns})$ またはそれ以下。V_DS のスイング中は、SiC MOSFET のミラー電荷 (Q_GD パラメータ、選択した SiC MOSFET の場合 27nC) がゲート ドライバのピーク電流によって充電され、ピーク電流は Q_GD を 20ns 以内に充電する必要があります。これにより、必要なピーク電流は 1.35A 以上となります $(=27nC/20ns)$ .

UVLO は、電源障害時に SiC MOSFET への損傷を最小限に抑えるための重要な保護機能です。故障によって V_GS が安全でないレベルに低下すると、SiC MOSFET の導通損失が発生する可能性があります。これにより、SiC MOSFET の効率の低下、発熱の増加、寿命の短縮が可能です。このアプリケーションでは、UVLO 定格が高いゲート ドライバが有益です。

SiC MOSFET のもう 1 つの重要な保護機能は、短絡検出の形式を使用することです。SiC MOSFET は、IGBT における飽和領域からアクティブ領域への遷移のように、線形領域から飽和領域への明確な遷移がないため、DESAT 保護のような単一電圧しきい値検出を用いる場合、大幅な改良を行わない限り正確性を確保できません。OCP はより推奨される選択肢であり、シャント抵抗を使用して電流を測定します。