【導讀】隨著我們的產品接近邊沿速率超快的理想半導體開關，電壓過衝和振鈴開始成為問題。適用於SiC FET的簡單RC緩衝電路可以解決這些問題，並帶來更高的效率增益。

若要問功率轉換器設計師，他們想要怎樣的半導體開關，那回答可能是：“有低導通電阻
、高關閉電阻
，且兩種狀態間的轉換盡可能快。”當然
，這一想法的核心，簡單來說，就是功率耗損低。SiC FET接近這種理想開關，750V級該器件的導通電阻現在還不到6毫歐，邊沿速率以納秒計，數千瓦的轉換器和逆變器的效率值有望達到99.5%以上。

若是稍加考慮
，設計師還會加上幾個“順便”要求，如柵極驅動簡單、額定電壓高
、第三象限高效運行、雪崩能量高
、短路額定值高、熱阻低、係統成本低等若幹項。幸運的是，SiC FET也兼具這些優勢，其性能表征十分出眾。

因此，設計師感到滿意，直至他們在最大邊沿速率下將SiC FET鬆散地插在電路試驗板上
，這時會立即冒出一股煙，可此時“供電電壓遠不到最大值，負載也輕！”但是配線電感和連接電感又是多少呢？在驚人的3000A/µs電流邊沿速率下，電感僅100nH，根據人們熟知的等式V = -L.di/dt

，產生的電壓峰值為300V，從而增加開關應力


，引起持續數微秒的高頻振鈴，從而摧毀了局部無線電接收，隻一小會兒
，SiC FET就毀壞了。

現(xian)在(zai)，我(wo)們(men)認(ren)識(shi)到(dao)，除(chu)非(fei)我(wo)們(men)向(xiang)著(zhe)零(ling)連(lian)接(jie)電(dian)感(gan)努(nu)力(li)
，或(huo)者(zhe)苛(ke)刻(ke)地(di)規(gui)定(ding)開(kai)關(guan)額(e)定(ding)電(dian)壓(ya)並(bing)實(shi)現(xian)極(ji)大(da)的(de)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)濾(lv)波(bo)
，否(fou)則(ze)就(jiu)需(xu)要(yao)控(kong)製(zhi)邊(bian)沿(yan)速(su)率(lv)並(bing)抑(yi)製(zhi)振(zhen)鈴(ling)。一(yi)直(zhi)以(yi)來(lai)，限(xian)製(zhi)電(dian)壓(ya)峰(feng)值(zhi)的(de)傳(chuan)統(tong)方(fang)法(fa)是(shi)添(tian)加(jia)串(chuan)聯(lian)柵(zha)極(ji)電(dian)阻(zu)RG(OFF)，danshizhehuidailaiwenti
，zaochengboxingyanchi，jinerxianzhizhankongbihegaopinyunxing，ergaopinyunxingshikuandaixikaiguanzhidechengdaodeyoushizhiyi。zhajidianzuhaihuixianzhuzengjiakaiguansunhao，erduizhenlinghaowuxiaoguo。

一個更好的解決方案是使用簡單的RC緩衝電路。麵對IGBT通常需要的大型熱電阻電容網絡，您可能會猶豫，但是對於SiC FET，情況則有所不同。它主要用於抑製連接電感和器件電容之間的諧振，在采用SiC FET時


，諧振極低。這意味著通常隻需要大約200pF（2倍或3倍Coss(er)）電dian容rong與yu數shu歐ou的de串chuan聯lian電dian阻zu就jiu可ke以yi進jin行xing抑yi製zhi。緩huan衝chong電dian路lu電dian阻zu會hui損sun耗hao一yi定ding功gong率lv，但dan是shi該gai電dian路lu網wang的de作zuo用yong是shi在zai軟ruan硬ying開kai關guan應ying用yong中zhong減jian少shao關guan閉bi電dian壓ya和he電dian流liu之zhi間jian的de交jiao疊die
，以yi便bian在zai此ci轉zhuan換huan中zhong切qie實shi減jian少shao損sun耗hao。

緩衝電路會在打開時產生一定損耗，因此
，要了解整體情況
，應該考慮總損耗E(ON) + E(OFF)。下圖顯示的是40毫歐下的E(TOTAL)。藍線表示的是無緩衝電路，RG(ON)和RG(OFF)均為5歐的情況。黃線表示的是RG(ON)為5歐，RG(OFF)為零歐，並使用200pF/10歐緩衝電路的情況。在40A時使用緩衝電路明顯隻有好處，當在40kHz下運行時損耗會減少約10.9W。在負載輕的時候，情況反過來了，但是在這些級別下
，損耗不大。

緩(huan)衝(chong)電(dian)路(lu)是(shi)一(yi)個(ge)很(hen)好(hao)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)

，但(dan)它(ta)會(hui)不(bu)會(hui)成(cheng)為(wei)一(yi)項(xiang)不(bu)可(ke)忽(hu)視(shi)的(de)開(kai)支(zhi)？如(ru)果(guo)在(zai)典(dian)型(xing)的(de)應(ying)用(yong)中(zhong)評(ping)估(gu)緩(huan)衝(chong)電(dian)路(lu)電(dian)阻(zu)耗(hao)費(fei)的(de)能(neng)量(liang)，則(ze)每(mei)個(ge)循(xun)環(huan)可(ke)能(neng)約(yue)為(wei)120µJ，相當於在40kHz下耗費超過5W的能量。然而，測試表明，這些能量中大部分是在打開時通過線性區過渡期間在SiC FET溝道中損耗的，而不是在緩衝電路電阻上損耗的。因而在緩衝電路中使用1W電阻通常就足夠了，在這個功率級別，表麵安裝類型就足以輕鬆應對了。電容器的體積不會大。

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，shejishikeyimanyidibiaoshi，tamenjiejueletongxiangwanmeikaiguandeyouyigenanti。zhegeqijiankeyiqingsongbianyidiyunyong，yijiangdiguochonghezhenling，eryoubuyingxiangqitayoushi。

來源：UnitedSiC

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