【亲测ROHM评估板 】罗姆碳化硅评估板P02SCT3040KR-EVK-001试用

板子基本测完了，昨天听说有些朋友的板子可能有故障，只有输入没有输出，今天赶紧更新一下评估板配置部分，供大家参考。

一开始上电的时候我也遇到了一些问题，不过只要根据用户手册的说明，基本都能搞好，用户手册的内容很详细！

下图是连接控制电时的照片，左侧是我自行制作的转接板，把握常用的DSP开发板的信号转接过来，提供15V辅电和5V的PWM驱动信号。

下方的LS_FAULT红色指示灯亮，说明低侧驱动故障，根据手册，常见原因包括低侧栅源极短路，栅极驱动电源UVLO，驱动信号与输入逻辑信号不匹配，10微秒以上脉宽及30A以上电流。 

因此需要逐步调整。首先调整驱动电压，如下图所示，调整电位器可以调整MOSFET驱动的正电压。正压出厂默认在18V左右，可以在10.35V-20.56V间调整，UVLO保护在12V左右。负压可以通过跳帽在0V和-2V间切换，如果需要其他电压，就需要焊接齐纳二极管了。

这里根据Rohm SiC手册的推荐值，将驱动设置在18V/0V。

考虑到需要10微秒以上宽度的PWM信号，这里根据手册将R359更换为2.2k的电阻。

本开发板可以测试TO247-4和TO247-3封装的器件，但是测试TO247-3封装时需要自行补焊两个0R电阻，分别是R77和R177

该评估板器件明明非常的人性化，基本上一个器件编号的百位加1就是对应的同功能器件，比如R77是低侧的电阻，R177就是高侧的。

评估板还预留了许多RF连接器接口，可以用来测量Ugs电压等，可以在贸泽电子搜索73415-2061找到相应的连接器。楼主没有研究过这类连接器，所以就不评测了。

接线来还需要焊接MOSFET，确保驱动芯片的输出不悬空，避免驱动信号与输入逻辑信号不匹配。

完成以上步骤后，本楼第一张图中的红灯也会熄灭（可能需手工按键复位），PWM波就可以正常的发出来了，如下图所示。

板子非常的厚实，做工扎实，不过也导致更换MOSFET的时候非常困难……手册中推荐的散热器并没有买到，这里随便找了一个，然后打孔，攻丝……

明日继续更新。

碳化硅器件的测试对测试设备提出了很高的要求，推荐使用无源探头搭配高带宽示波器。有兴趣的朋友可以参考Fred Wang教授的《Characterization of Wide Bandgap Power Semiconductor Devices》。由于实验室条件的限制，这里使用200MHz的示波器和差分探头进行测试。

为了尽可能降低Ugs受到的干扰，这里使用自制的接头焊接在管脚上，这样就不需要使用探头夹了，减小环路面积和信号传输距离。

其实这样还是很容易受干扰……SiC器件的测试结果受设备和手法的影响很大，所以本帖的波形仅供参考。

进行双脉冲测试，所有探头都经过了延时补偿。外接400微亨的电感，同样受限于设备，测试电流均为20A……对于650V耐压的管子使用400V电压测试，对于1200V的管子使用800V电压测试，门极电阻均为3.3R。

首先是SCT3080KL。1通道黄色为门极驱动Ugs波形；2通道绿色为漏源电压Uds；3通道紫色为管子电流I；数学运算1为电压乘电流，也即瞬时功率；数学运算2为运算1的积分，也就是损耗。虽然不一定准，但可以用来快速评估开关损耗。左侧Zoom1是关断波形，右侧Zoom2是开通波形。图中光标对应了数学运算2的结果，差值即为开通损耗。

下图为SCT3060AL

下图为SCT3040KL

下图为SCT3030AL

最后，使用ST公司的STW21N90K5作为对比，这是一只900V 18.5A的硅管，个人认为属于性能较好的硅管。在相同条件下进行测试，电压400V电流20A，门极电阻3.3R，对比并不公平，结果仅供参考。可以看到开通时会产生剧烈的振荡，这只硅管并不应该被驱动到这么快。

本评估板为半桥拓扑，功能非常丰富，可以实现高侧上管双脉冲，低侧下管双脉冲，Boost，同步整流Buck等拓扑。板子支持单路PWM脉冲输入，逻辑元件会自动转换为双路脉冲，并且添加死区。死区时间可通过更换贴片电阻调整，最小可设置为270nS。

本次测试选择同步整流Buck拓扑，借用手册中的原理图：

使用SCT3080KL开关管，外接1mH的高磁通铁镍磁芯电感，输入电压400V，使用100R电阻作为负载。PWM单路50%占空比输入，开关频率测试了两个点，分别为100kHz，输出电压196V；和板子的标称频率500kHz，输出电压109V。实验装置如下：

使用了云母片作为SiC管与散热器的绝缘，可能用陶瓷片散热会更好些……本次实验使用了100MHz特性较差的差分探头，所以门极电压Ugs的波形可能不太好，仅供参考。

首先验证驱动的情况，如下图分别为100kHz和500kHz开关频率时的门极驱动波形，一通道黄色为下管驱动，二通道绿色为上管驱动。死区时间均使用默认配置，可以看到死区没有问题，但死区时间稍有不同。500kHz时上下管驱动稍有不对称。

通功率电前的器件温度情况：

接下来开始通电测试，本次实验相对保守，使用的电压电流功率都比较小。100kHz时的开关情况如下，其中黄色是上管驱动Ugs，由于探头共模抑制能力较差，所以波形不好，实际的Ugs可以参考上文的双脉冲测试。绿色为Uds，紫色为电感电流：

运行3分钟后发热情况如下，器件温度由16度上升至33度：

接下来是500kHz时的情况，探头定义完全一致，可以看到电感电流的波动范围很小

3分钟温度已经来到80度，如此高的频率开关损耗还是比较大的。

该评估板开关频率真的能跑到500kHz，很佩服！本次测试功率较小，自然冷却。实际大功率高频使用时需要配备足够的散热装置。

以上就是本次测评的全部内容，感谢Rohm公司和电源网能提供这次机会！

限于时间原因，还有很多想做的测试没有完成，如果有机会未来也会在本帖继续更新，也欢迎大家回帖交流。

以下是总结：

1. 这是目前我见到的功能最强大的SiC器件评估板，各种保护、缓冲、逻辑控制都做的很好。可以测试多种器件，多种电路，多种驱动方案，PCB做工、用料扎实，PCB的测试点设计非常人性化，手册内容很全面。

2. 罗姆公司的SiC器件表现出了很高的可靠性，表现出了强大的性能，相比于Si器件有很大提升，必将给整个行业带来变革。

3. 可以考虑在评估板包装中适当附送一些宣传资料，可能更便于推广SiC器件，比如Rohm的官网其实有许多技术文章，可以适当引用。

4. 可以考虑附送一些备用件，有些二极管和端子并不是很容易买到，如果能有替换的将会更加方便。

5. 最小270nS的死区时间可能对SiC器件来说还是有些大了，这可能是受到驱动芯片等电路延时的限制。

6. 器件拆装不太方便，一般为了减小杂散电感，器件管脚必须插到底，但是这样拆卸会比较困难。希望能提供拆卸指导或者使用其他安装方式。

7. 本次没有TO247-4封装的器件是一个小小的遗憾。

最后再次感谢Rohm公司和电源网能提供这次机会！

有米勒钳位？