Driver Consideration PART-3

Jessie唐

Part 3, Layout与测量

下图是一个考虑到寄生参数的PFC示意图，这些寄生参数在高dv/dt, di/dt下会引入一些寄生振荡，这些振荡轻则影响EMC，效率，重则造成功率器件失效，特别是SIC MOSFET，GaN MOSFET的AMR范围相对较低，在因此在布板时要特别留意寄生参数的控制，特别是寄生电感（关于寄生参数对振荡的影响，具体参考之前做的一份CCM PFC仿真报告）。

1）对于驱动来说，尽量采用KelvinConnection，这样功率回路的dv/dt就不能耦合进来，特别是Source/Emitter端的PCB寄生电感上的振荡。

同时我们看到很多功率器件的封装也在不断做出新的尝试，例如MOSFET已经推出了TO247-4的封装，GaN甚至都是以贴片封装为主的，这样可以有效降低振荡，提高性能，下图是一个PFC的MOSFET的关断波形，同样的管子不同的封装做测试对比，左边是TO247-3封装，右边是TO247-4的封装，可以看到寄生振荡和交叉损耗都有所改善。

2）Gate的走线要尽量远离Drain的铺铜，减小gate与drain之间的寄生电容。

3）驱动的元器件在layout时要尽量靠近MOSFET的pin脚，特别是放电回路，这样有利于降低嵌位阻抗，减小振荡回路的面积。

4）驱动电源的退耦电容要尽量靠近驱动电路

5）不管什么拓扑，在高di/dt的回路上一定要有高频退耦电容，最好用薄膜电容最后上一个boost电路的layout（铺铜没有显示，主要看布局），有两个MOSFET并联（关于MOSFET并联也请参考之前的文章）。

写了这么多注意事项，最终还是要靠波形测量来评估好坏，在测试高频毛刺时，示波器的应用要特别注意

1）如果测量低边驱动，X10的电压探头就可以，但是要尽量缩小探头地线的loop面积，下图左边的接法和右边的接法差别会很大

2）对于高边驱动，或者高压Vds的测量，通常会用到X500或者X1000的差分探头，对于差分探头的选择需要考虑到CMR，很多老化的差分探头CMR很差，另外就是带宽，低于100MHZ的带宽，测毛刺是不足可信的

3）最后抛出一个问题，也一直是我的疑问之一，就是示波器的接地问题，Tektronics的AN里明确提到，示波器的地是不能floating的，当实际应用中，我发现绝大多数的示波器都是不接地的，最多只是用隔离变压器来隔离零火线，不知道大家对这个有什么看法～

文章来源：融创芯城