Protection rapide et robuste contre les courts-circuits internes de convertisseurs à base de MOSFETs SiC

National audienceLes MOSFETs SiC ont un court temps de tenue au court-circuit par rapport aux IGBTs Silicium. Pour répondre à cette problématique, trois méthodes de détection originales sont proposées et ont été mises en oeuvre. Elles sont basées sur un diagnostic de signaux basse-tension accessibles et traités directement depuis le driver (IG, VGS), de manière indépendante du temps. La première méthode est dédiée aux MOSFETs SiC et repose sur la détection d'un niveau anormal de la fuite de grille sur la durée de conduction. La seconde est plus générale et plus rapide car elle utilise la surveillance de la charge de grille sur le cycle de commutation, connues sous le nom de « gate charge monitoring ». Cette dernière méthode est déjà connue pour les IGBTs Silicium mais encore peu développée pour les MOSFETs SiC. Les deux méthodes ont été expérimentées en technologie CMS et évaluées en termes de temps de réponse de robustesse, avec un temps de détection de 130 ns, pour une résistance de grille de 10 Ohms, en présence d'une capacité de grille de 1.7 nF. La troisième méthode de détection est intégrée sur puce en technologie CMOS. Elle est basée sur l'étude de la dérivée temporelle de VGS. La puce conçue regroupe les fonctions de commande rapprochée, de détection et de protection