【導讀】開關導通時，線路和電路板版圖的電感之中會直接積蓄電能（電流能量）。當該能量與開關器件的寄生電容發生諧振時
，就會在漏極和源極之間產生浪湧。下麵將利用圖1來說明發生浪湧時的振鈴電流的路徑。這是一個橋式結構，在High Side（以下簡稱HS）和Low Side（以下簡稱LS）之間連接了一個開關器件，該圖是LS導通

，電路中存在開關電流IMAIN的情形。通常，該IMAIN從VSW流入，通過線路電感LMAIN流動。

本文的關鍵要點

・漏極和源極間的浪湧是由各種電感分量和MOSFET寄生電容的諧振引起的。

・在(zai)實(shi)際(ji)的(de)版(ban)圖(tu)設(she)計(ji)中(zhong)
，很(hen)多(duo)情(qing)況(kuang)下(xia)無(wu)法(fa)設(she)計(ji)出(chu)可(ke)將(jiang)線(xian)路(lu)電(dian)感(gan)降(jiang)至(zhi)最(zui)低(di)的(de)布(bu)局(ju)，此(ci)時(shi)

，盡(jin)可(ke)能(neng)在(zai)開(kai)關(guan)器(qi)件(jian)的(de)附(fu)近(jin)配(pei)備(bei)緩(huan)衝(chong)電(dian)路(lu)來(lai)降(jiang)低(di)線(xian)路(lu)電(dian)感(gan)，這(zhe)是(shi)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)。

首先，為您介紹SiC MOSFET功率轉換電路中
，發生在漏極和源極之間的浪湧。

· 漏極和源極之間產生的浪湧

· 緩衝電路的種類和選擇

· C緩衝電路的設計

· RC緩衝電路的設計

· 放電型RCD緩衝電路的設計

· 非放電型RCD緩衝電路的設計

· 封裝引起的浪湧差異

SiC MOSFET的漏極和源極之間產生的浪湧

開關導通時
，線路和電路板版圖的電感之中會直接積蓄電能（電流能量）。當該能量與開關器件的寄生電容發生諧振時，就會在漏極和源極之間產生浪湧。下麵將利用圖1來說明發生浪湧時的振鈴電流的路徑。這是一個橋式結構，在High Side（以下簡稱HS）和Low Side（以下簡稱LS）之間連接了一個開關器件

，該圖是LS導通，電路中存在開關電流IMAIN的情形。通常
，該IMAIN從VSW流入，通過線路電感LMAIN流動。

圖1：產生關斷浪湧時的振鈴電流路徑

接下來
，LS關斷時，流向LMAIN的IMAIN一般是通過連在輸入電源HVdc和PGND之間的大容量電容CDCLINK，經由HS和LS的寄生電容
，按照虛線所示路徑流動。此時
，在LS的漏極和源極之間，LMAIN和SiC MOSFET的寄生電容COSS（CDS+CDG）就會產生諧振現象
，漏極和源極之間就會產生浪湧。如果用VDS_SURGE表示施加在HVdc引腳的電壓，用ROFF表示MOSFET關斷時的電阻，則該浪湧的最大值VHVDC可以用下述公式表示（*1）。

圖2是使用SiC MOSFET SCT2080KE進行測試時關斷時的浪湧波形。當給HVdc施加800V的電壓時，可以算出VDS_SURGE為961V
，振鈴頻率約為33MHz。利用公式（1），根據該波形，可以算出LMAIN約為110nH。

圖2：關斷浪湧波形

再接下來，增加一個圖3所示的緩衝電路CSNB，實質性地去掉LMAIN後，其關斷浪湧的波形如圖4所示。

圖3：C緩衝電路

圖4：通過C緩衝電路降低關斷浪湧

可以看到，增加該CSNB之後，浪湧電壓降低50V以上（約901V），振鈴頻率也變得更高

，達到44.6MHz
，而且包括CSNB在內
，整個電路中的LMAIN變得更小。

同樣

，利用公式（1）計算LMAIN，其結果由原來的110nH左右降低至71nH左zuo右you。原yuan本ben，最zui好hao是shi在zai進jin行xing版ban圖tu設she計ji時shi，將jiang線xian路lu電dian感gan控kong製zhi在zai最zui低di水shui平ping。但dan是shi，在zai實shi際ji設she計ji過guo程cheng中zhong，往wang往wang會hui優you先xian考kao慮lv器qi件jian的de散san熱re設she計ji
，所suo以yi線xian路lu並bing不bu一yi定ding能neng夠gou按an照zhao理li想xiang進jin行xing設she計ji。

在(zai)這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia)，其(qi)對(dui)策(ce)方(fang)案(an)之(zhi)一(yi)就(jiu)是(shi)盡(jin)可(ke)能(neng)在(zai)開(kai)關(guan)器(qi)件(jian)附(fu)近(jin)配(pei)置(zhi)緩(huan)衝(chong)電(dian)路(lu)
，使(shi)之(zhi)形(xing)成(cheng)旁(pang)路(lu)電(dian)路(lu)。這(zhe)樣(yang)既(ji)可(ke)以(yi)將(jiang)線(xian)路(lu)電(dian)感(gan)這(zhe)一(yi)引(yin)發(fa)浪(lang)湧(yong)的(de)根(gen)源(yuan)降(jiang)至(zhi)最(zui)低(di)
，還(hai)可(ke)以(yi)吸(xi)收(shou)已(yi)經(jing)降(jiang)至(zhi)最(zui)低(di)的(de)線(xian)路(lu)電(dian)感(gan)中(zhong)積(ji)蓄(xu)的(de)能(neng)量(liang)。然(ran)後(hou)，通(tong)過(guo)對(dui)開(kai)關(guan)器(qi)件(jian)的(de)電(dian)壓(ya)進(jin)行(xing)鉗(qian)製(zhi)，就(jiu)可(ke)以(yi)降(jiang)低(di)關(guan)斷(duan)浪(lang)湧(yong)。

*1：“開關轉換器基礎”P95-P107，P95～P107 作者：原田耕介
、二宮保、顧文建
，出版社：CORONA PUBLISHING CO., LTD. 1992年2月

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