如何设计SiC功率元器件中的浪涌抑制电路？

SiC功率元器件中浪涌抑制电路设计将是下述内容的主要介绍对象，通过这篇文章，小编希望大家可以对它的相关情况以及信息有所认识和了解，详细内容如下。

一、浪涌

浪涌电流，也称为过电压冲击电流，是电力系统中一种短暂而突然的电流波动现象。它通常是由于突发的电力故障、设备故障或其他干扰引起的。浪涌电流会产生高电压，可能对电力系统中的设备和电路造成严重损害。浪涌电流的特性可以分为以下几个方面：1. 突发性：浪涌电流的出现通常是突然的，并在短时间内达到峰值。一般来说，浪涌电流的时间持续在几十微秒至几毫秒之间。2. 高幅值：浪涌电流的幅值往往远远超过设备正常运行电流的数倍甚至更高，这是浪涌电流对设备损害的主要原因之一。3. 高频率成分：浪涌电流通常由于突发性的电压变化引起，其频率成分有很大的变化范围，从几十千赫兹到几百千赫兹不等。4. 瞬间升高：浪涌电流的瞬间升高往往超过了设备所能承受的额定电流值，这可能会导致设备烧毁。5. 瞬间下降: 浪涌电流在瞬间升高后，也会很快下降到正常工作电流的水平或以下。

二、SiC功率元器件中浪涌抑制电路设计

SiC功率元器件中栅极-源极电压（VGS）的正浪涌在开关侧和非开关侧均有发生，但是尤其会造成问题的是在LS（低边）导通时的非开关侧（HS：高边）的事件（II）。其原因是开关侧已经处于导通状态，因此，当非开关侧的正浪涌电压超过SiC MOSFET的栅极阈值电压（VGS(th)）时，HS和LS会同时导通并流过直通电流。

只是由于SiC MOSFET的跨导比Si MOSFET的跨导小一个数量级以上，因此不会立即流过过大的直通电流。所以即使流过了直通电流，也具有足够的冷却能力，只要不超过MOSFET的Tj(max)，基本上没有问题。然而，直通电流毕竟是降低系统整体效率的直接因素，肯定不是希望出现的状态，因此就有必要增加用来来抑制浪涌电压的电路，以更大程度地确保浪涌电压不超过SiC MOSFET的VGS(th)。

抑制电路的示例如下。这些电路图是在SiC MOSFET的普通驱动电路中增加了浪涌抑制电路后的电路示例。抑制电路（a）是使用关断用的驱动电源VEE2时的电路，而抑制电路（b）是不使用VEE2的示例。在这两个电路中，VCC2都是导通用的驱动电源，OUT1是SiC MOSFET的导通/关断信号，OUT2是镜像钳位 控制信号，GND2是驱动电路的GND。

另外，下表中列出了所添加的抑制电路的功能。添加了上面电路图中红色标记的部件。

由于D2和D3通常会吸收数十ns的脉冲，因此需要尽可能将其钳制在低电压状态 ，为此通常使用肖特基势垒二极管（SBD）。另外，选择SOD-323FL等底部电极型低阻抗封装产品效果更好。

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