【个人经验分享】MOS和IGBT为什么会多一个引脚?开尔文源极与发射极

多一个引脚,也不是所有问题都解决了

Kelvin连接减少了功率电流对驱动回路的干扰,有条件改善开关速度和开关损耗。但减少这部分负反馈以后,电流和电压边沿也可能更快,因此仍要结合栅极电阻、功率回路布局检查过冲和EMI。

另外,它无法消除:

  • 功率回路自身寄生电感引起的VDS或VCE过冲;

  • 米勒电容在高dv/dt下耦合到栅极的电流;

  • 栅极驱动回路自身的寄生电感和振铃;

  • IGBT本身的关断拖尾等器件特性。

把前后几篇串起来看

场景 独立连接到哪里 主要解决的问题
采样电阻开尔文连接 电阻规定的取样点 减少功率连接压降混入采样电压
MP4248自举电容开尔文连接 芯片SW引脚 减少公共功率路径对浮动驱动供电参考的干扰
功率管Kelvin源极/发射极 更接近芯片本体的S/E参考连接 减少共源/共发射极寄生阻抗对VGS/VGE的影响

三者放在一起,就比较容易理解开尔文连接的意义:让测量或者驱动参考,尽量直接连接到真正关心的物理位置,同时减少与主功率电流共用的路径。

四引脚MOS和IGBT把这个思路进一步做进了封装里面。原理图上只多一个引脚,实际分开的是功率电流与栅极驱动的回流路径。

以后看到Kelvin Source或Kelvin Emitter,就可以先找到两条回路:主电流从哪里走,驱动电流从哪里返回。尤其不要因为是低边、源极接了地,就忽略两者在开关瞬间的电位差。