使用含快速开关SiC器件的RC缓冲威廉希尔官方网站 实用解决方案和指南

本SiC FET用户指南介绍了使用含快速开关SiC器件的RC缓冲威廉希尔官方网站 的实用解决方案和指南。该解决方案经过实验性双脉冲测试（DPT）结果验证。缓冲威廉希尔官方网站 损耗得到精确测量，可协助用户计算缓冲威廉希尔官方网站 电阻的额定功率。本指南还在UnitedSiC_AN0018《开关含缓冲威廉希尔官方网站 的快速SiC FET应用说明》中分析了缓冲威廉希尔官方网站 对硬开关和软开关应用的有益影响。

【图1.DPT示意图，硬开关（a）和软开关（b）中都有RC缓冲威廉希尔官方网站 】

双脉冲测试器（DPT）采用半桥结构，有电感负载。图1“DPT示意图，硬开关（a）和软开关（b）中都有RC缓冲威廉希尔官方网站 ”是简化的示意图。当被测试器件（DUT）打开或关闭时，旁路电容器Cd提供瞬态能量，以便转换高侧（HS）和低侧（LS）器件的电流方向。这是瞬态功率回路。旁路电容器应设计在半桥布局附近，以降低瞬态功率回路中的寄生电感。在被测试器件的打开瞬态中，一旦完成换向，稳态的电流就从直流链路电容器流出，为负载电感器L充电，然后再经过被测试器件返回直流链路大容量电容器。这是稳态功率回路。当被测试器件关闭时，二极管变为前向偏压，且电感器电流流经二极管和电感器（续流回路）。为避免高dvdt诱发快速SiC器件打开，使用隔离的栅极驱动器和隔离的电源抑制高dvdt在栅极信号路径中诱发的共模噪音。这里提供了两个缓冲威廉希尔官方网站 情形。

在设计总线缓冲威廉希尔官方网站 时，Rd设计师应该注意Rd中的总能量耗散以免过热。

SiC FET Usage Table UJ3C and UF3C/SC Devices

在硬开关半桥应用中使用第三代产品的说明：1. UF3CxxxyyyK4S效率最高。建议使用缓冲威廉希尔官方网站 改善电磁干扰。2. 搭配缓冲威廉希尔官方网站 的UF3CxxxyyyK3S是3L应用的快速解决方案。用于硬开关时，采用3端子封装的UF系列必须使用缓冲威廉希尔官方网站 。 在软开关半桥应用（LLC、PSFB等）中使用第三代产品的说明：3. D2PAK-7L、TO247-4L效率最高，即使搭配缓冲威廉希尔官方网站 电容器（无Rs）也是如此。4.UJ3CxxxyyyK3S不需要缓冲威廉希尔官方网站 。在RDS（on）》80m时，UJ3CxxxyyyK3S能非常好地平衡电磁干扰与效率。5.含Cds电容器的总线缓冲威廉希尔官方网站 通常具有出色的表现与波形。

SiC FET Usage Table UJ4C/SC Devices

在硬开关半桥应用中使用第四代产品的说明：

1. 所有UJ4C器件都是在搭配2.5Ω，100nF的总线缓冲威廉希尔官方网站 时测量的。

2. 所有UJ4CxxxK3S器件都需要搭配2.5Ω，100nF的总线缓冲威廉希尔官方网站 或推荐的器件缓冲威廉希尔官方网站 。

3. 如果开关电流超过20A，则需要器件缓冲威廉希尔官方网站 。也可以选择搭配纯电容缓冲威廉希尔官方网站 的总线缓冲威廉希尔官方网站 ，但是会导致过冲较高。

【图2：长引脚与短引脚的对比，通孔器件的引脚必须完全插入，以尽量减小电感】

缓冲威廉希尔官方网站 设计指南

本SiC FET用户指南介绍了使用含快速开关SiC器件的RC缓冲威廉希尔官方网站 的实用解决方案和指南。该解决方案经过实验性的双脉冲测试（DPT）结果验证。缓冲威廉希尔官方网站 损耗得到精确测量，可协助用户计算缓冲威廉希尔官方网站 电阻的额定功率。本指南还分析了缓冲威廉希尔官方网站 对硬开关和软开关应用的有益影响。

基本假设：

1. Rgon：尽量减小Qrr，以降低Eon。

2. Rgoff：值很小，因而VGS波形更好。UFK3S需要Rgoff较高，以避免振荡。可以为零。

3. 共源共栅Rg对打开didt有巨大影响，而对dvdt的影响有限。

4. dvdt会被缓冲威廉希尔官方网站 影响。

指南：

【说明：在软开关（ZVS）应用中使用缓冲威廉希尔官方网站 Cs可以大幅降低Eoff。】

物料清单：

说明：

1. “C0G”陶瓷电容器在温度和电压变化时电容最稳定。2. KEMET的X8G HV ClassI绝缘体的最高工作温度可达150°C，采用最新的高温绝缘技术，在温度极高的应用中和外壳应用中十分可靠。X8G的电容不随电压而变化，在环境温度变化时变化极小。对于电容较高、占地较大且电容不稳定的器件而言，它是适合的替代选择。在-55°C至+150°C下，它的电容变化仅为±30ppm/°C。KEMETX8R采用挠性端接技术，可阻止板应力传导到刚性陶瓷体，从而降低了挠裂风险，挠裂可能会导致IR低或短路故障。

说明：1. “KTR18”电阻的额定电压为500V，过载电压为1000V。2. “SR1206”电阻的额定电压为200V，过载电压为400V，绝缘耐受电压为500V。3. TE连接采用3540系列的SMD电阻，在2817大小的封装中，70°C下，它可以处理4W功耗。