1.1 在實際應用中，特別是在橋式電路中，功率器件容易發(fā)生串擾行為，在串擾行為下，門極電壓會被抬高，一旦門極電壓超過功率器件的開啟電壓，將會使已關閉的功率器件出現誤開通現象，從而造成直流母線短路。為減少誤開通的風險，傳統(tǒng)的硅MOSFET和硅IGBT通常在驅動電路中采取構建負電壓關斷的方法，負壓絕對值越高，抑制誤開通的效果就越好。

如下圖所示硅IGBT的驅動電路中，一般硅IGBT的驅動正電壓是+15V，在關斷期間，串擾電流I_gd（紅色線）會流經C_iss, 在關斷電阻Roff和IGBT內部柵極電阻R_g兩端，產生左負右正的電壓，這兩個電壓疊加在IGBT門極，此時IGBT會有誤開通的風險。為防止誤開通，需要采用負電壓關斷，負電壓通常在-8V左右，最高-10V。

1.2 相較于硅IGBT，碳化硅MOSFET 具有開關速度更快、開啟電壓更低、門極耐負電壓能力低等三個特性，使得碳化硅MOSFET更易觸發(fā)串擾行為，更加容易發(fā)生誤導通風險。

以下表格為硅IGBT/ MOSFET和碳化硅MOSFET的具體參數和性能數值對比。

硅MOSFET和IGBT的門極耐負壓極限可達-30V, 而碳化硅MOSFET只有-8V,   碳化硅MOSFET對驅動電壓負值的忍耐能力明顯低于硅 MOSFET和IGBT，使得碳化硅MOSFET在實際應用中驅動負電壓通常在-2～-4V的水平，使用負電壓進行關斷的幅度明顯少于硅MOSFET和IGBT。

碳化硅MOSFET的開啟電壓V_gs(th)是1.8V～2.7V，比硅MOSFET和IGBT的開啟電壓V_gs(th)要低一半，V_gs(th)越低，越容易誤開通，而且V_gs(th)會隨著TJ溫度上升而下降，所以在高溫時，V_gs(th)將變得更低，也更容易導致誤開通。

同時，碳化硅MOSFET的開關速度是硅MOSFET和IGBT的兩倍以上，而串擾電流I_gd=C_gd×（dv/dt），dv/dt越大，I_gd越大，越容易誤開通。

綜上所述，碳化硅MOSFET容易發(fā)生誤開通現象。為降低誤開通風險，在碳化硅MOSFET的驅動電路中加入米勒鉗位功能顯得尤為重要。如下圖所示，門極驅動芯片的米勒鉗位管腳直接連接到碳化硅MOSFET的門極，串擾電流I_gd（如下圖紅線）會流經C_iss→R_g→Q3再到負電源軌，形成了一條更低阻抗的門極電荷泄放回路。驅動芯片內部比較器的翻轉電壓閾值為2V（相對芯片對地電壓），在碳化硅 MOSFET關斷期間，當門極電壓高于2V時，比較器輸出從低電平翻轉到高電平，MOSFET (Q3)被打開, 使得門極以更低阻抗拉到負電源軌，從而保證碳化硅MOSFET的負電壓被更有效關斷，達到抑制誤開通的效果。

2.1 在雙脈沖平臺進行測試，雙脈沖原理如下圖所示:

2.2 原理圖說明：

上管(B)作為開關管接收脈沖PWM信號，下管(DUT)處于關斷狀態(tài)，下管(DUT)靠體二極管續(xù)流負載電感L_load的電流。

在上管(B)開通狀態(tài)下，下管(DUT)發(fā)生串擾行為時，由于米勒現象的存在，門極電壓將會產生一定的波動。因此，我們可以通過觀察下管(DUT)門極電壓的波動大小來判斷米勒鉗位功能的作用。

2.3 雙脈沖測試平臺實測數據對比

2.3.1 測試條件：上管V_GS=0V/+18V；下管V_GS=0V；V_bus=800V；I_D=40A；

R_g=8.2Ω；L_load=200uH；T_A=25℃。

無米勒鉗位功能，上管dv/dt=14.51V/ns，上管di/dt=2.24A/ns

有米勒鉗位功能,上管dv/dt=14.51V/ns，上管di/dt=2.24A/ns

2.3.2 測試條件：

上管V_GS=-4V/+18V；

下管V_GS=-4V；

V_bus=800V；ID=40A；R_g=8.2Ω；Lload=200uH；TA=25℃。

無米勒鉗位功能，上管dv/dt=14.51V/ns，上管di/dt=2.24A/ns

從實測波形可知，當采用-4V關斷下管且無米勒鉗位時，下管門極電壓被抬高到2.8V，在開啟電壓附近，存在一定的誤開通風險，特別是在高溫時，MOSFET的開啟電壓會降低，將增加誤開通的風險；

當采用-4V關斷下管且有米勒鉗位時，下管門極電壓有被抬高，但下管仍是處于負電壓關斷狀態(tài)，米勒鉗位功能抑制效果明顯，MOSFET無誤開通的風險。

BTD25350是基本半導體自主研發(fā)、采用電容隔離雙通道帶米勒鉗位，專為碳化硅MOSFET門極驅動而設計的一款驅動芯片。