ブリッジ構成時のゲートーソース間電圧の振る舞い：ターンオフ時

ドライバソース端子を持つパッケージのSiC MOSFETと、ドライバソース端子を持たないパッケージのSiC MOSFETでは、ブリッジ構成時のゲート-ソース間電圧の挙動が異なります。これについて前回は、LS（ローサイド）のSiC MOSFETがターンオンした場合の挙動について解説しました。今回は、LSのSiC MOSFETがターンオフする場合の振る舞いを解説します。

ブリッジ構成時のゲートーソース間電圧の振る舞い：ターンオフ時

ブリッジ構成において、ドライバソース端子を持つパッケージのSiC MOSFETのLSがターンオフする時の挙動について、前回同様にドライバソース端子を持たないTO-247Nとの違いを中心に説明します。

以下の波形図はターンオフ時の各スイッチング波形を示しており、左側がドライバソース端子を持たないTO-247Nパッケージ品、右側がドライバソース端子付きTO-247-4Lパッケージ品です。各横軸は時間を表し、時間領域Tk（k=3～7）の定義は記した通りです。また、右下の回路図には、TO-247-4Lパッケージ品のブリッジ回路におけるゲート端子の電流を示してあります。波形図および回路図には、各々の時間領域で発生する事象を(IV)～(VII)で示してあります。事象(VII)は、期間T5が終了した直後に発生しています。

ブリッジ構成におけるLSのSiC MOSFETターンオフ時の各スイッチング波形

波形図の比較では、TO-247-4Lの事象(VI)と(VII)がTO-247Nと異なっています。

事象(VII)は、期間T5が完了しI_{D_HS}の変化がなくなると、dV_{F_HS}/dtが消滅しゲート端子へ流入するI_CGDが流れなくなり、I_CGDの電流経路に存在する配線インダクタンスに蓄積されたエネルギによる起電が、ゲート-ソース間に正サージとして観測されるものです。この正サージも、TO-247Nではほとんど観測されません。

TO-247Nのターンオフ動作の詳細は、Tech Web基礎知識SiCパワーデバイスの記事「ローサイドスイッチターンオフ時のゲート－ソース間電圧の挙動」か、アプリケーションノートの「ターンオフ時のゲート信号の振る舞い」の項を参照願います。

詳細はアプリケーションノート「ゲート-ソース電圧のサージ抑制方法」、またはTech Web基礎知識SiCパワーデバイスの「SiC MOSFET：ゲート－ソース電圧のサージ抑制方法（連載中）」を参照して下さい。