SiC MOSFET短路时间偏弱：破解瓶颈，森国科新品给出强劲答案

SiC MOSFET以其优异的耐压、高开关频率和低损耗性能，正持续推动着新能源车、光伏逆变和工业电源等领域的变革。然而，相比传统硅基IGBT，大多数SiC MOSFET暴露出一个明显的技术挑战：短路耐受时间（TSC）相对偏短（通常≤ 3μs），这一特性增加了工程师在实际使用时候的应用难度，阻碍了其在大功率、高可靠性应用场景中快速使用进程。

为何SiC MOSFET更“怕”短路？SiC材料先天特性是短板的核心源头

01 更快的热失控

SiC卓越的热导率在短路时变成了“双刃剑”，它能极快地将短路点高温扩散开来，导致更大区域的结温飙升直至器件烧毁；

02 饱和电流密度更高

同样沟道尺寸下，SiC导通能力更强，带来异常严峻的短路电流冲击；

03 更薄的栅氧层

追求低导通电阻需微缩单元尺寸与减薄栅氧，使得器件在高压过流下更易发生栅氧击穿；

04 材料失配挑战

SiC材料内部微管等固有缺陷，在极端电气应力下容易成为失效起点。

面对SiC MOSFET 短路时间偏弱的问题，通常的解决方法一是在驱动电路方面尽量做好保护，比如采用智能驱动保护电路，二是系统协同保护设计。

PART 01

智能驱动保护电路通常有三种措施

——高速电流检测 + 逻辑保护

部署响应达纳秒级的电流采样单元（如无感电阻，罗氏线圈），配合硬逻辑快速关断；

——有源米勒钳位技术

主动抑制米勒效应导通导致的误导通风险，保护其在关断安全区；

——软关断策略

感知短路后，实施栅压缓降的非硬关断方式（如“两步关断”），避免过高di/dt引发的浪涌电压损坏器件。

PART 02

系统协同保护设计有如下两种措施

缩短驱动回路，选用高频性能更佳、驱动功率足够大的专用驱动IC，从源头提升响应速度；

充分利用控制器（如DSP、MCU）的算法优化短路检测速度和关断保护逻辑。

面对SiC MOSFET 短路时间偏弱的难题，森国科研发团队通过工艺创新及器件结构设计创新，推出了行业领先的4.5μs 的SiC MOSFET。

在这一技术攻坚背景下，森国科推出业界领先的1200V/40mΩ SiC MOSFET产品K3M040120-J，该器件最大亮点在于实现了高达4.5μs的短路耐受时间，树立了同类产品的性能新标杆，显著提升了大功率新能源系统的安全性和可靠性裕量。

森国科K3M040120-J的产品规格书

K3M040120-J 实测的短路耐受时间波形图

短路耐受时间是SiC MOSFET进入电动引擎等高可靠场景的重要敲门砖。森国科短路耐受时间加强系列的问世突破了材料限制，引领产品鲁棒性迈入新阶段，为国产高端SiC 功率半导体产业注入强大引擎。未来随着设计与工艺的持续迭代，“短板”正不断被克服。随着设计协同优化与新型保护技术的成熟普及，SiC MOSFET将继续赋能全球绿色电力产业。

来源：森国科

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