SiC MOSFET RC吸收电路设计、参数计算-KIA MOS管

本文提出了一种 SiC MOSFET 的漏源极之间充放电型 RC吸收电路参数的计算方法。首先根据波形的振荡频率来计算电路中总的寄生电容值 ( C)和寄生电感值 ( L) ，然后再计算出 RC吸收电路的电阻值 ( RSN) 和电容值 ( CSN) ，RC吸收电路原理如图 4 所示。

SiC MOSFET RC吸收电路

RSN和 CSN的具体计算过程如下。

①首先根据SiC MOSFET 的 DS 引脚之间的电压 ( UDS) 波形振荡周期计算出谐振频率 ( f0) ，如图 5 所示。

②在图 4 中 SiC MOSFET 的漏源极之间接一个外接电容( Ctest) ，由此再测算出一个谐振频率 ( f1) 。

③计算出 C 和 L，即

SiC MOSFET RC吸收电路

实验验证

本文基于以上设计搭建一台 SiC MOSFET 双并联交错升压 DC-DC 变流器的样机，主电路如图 1所示，样机如图 6 所示。

样机基于 TMS320F28335 DSP 芯片设计的控制系统; 主电路由直流支撑电容、储能电感和 SiC MOSFET 等构成，样机输入电压为 DC 72 V，母线电压为 DC 570 V，额定输出功率为 3 kW，母线电压支撑电容为 560 μF，储能电感为 75 μH，开关频率为 80 kHz。

SiC MOSFET RC吸收电路

采用上述实验平台对 RC吸收电路计算方法的有效性进行验证，增加 RC吸收电路前后 SiC MOSFET 的DS 引脚之间电压和母线电压 ( UDC) 的实验波形如图 7 所示。

图 7 表明，增加 RC吸收电路后，电压过冲由1 080 V下降至 740 V，降低了约31%; 没有 RC吸收电路时 SiC MOSFET 的 UDS单个波形振荡周期为 51 ns，经过10个振荡周期( 510 ns) 后波形振荡基本消失，增加 RC吸收电路后无明显振荡周期，且213 ns后波形振荡基本消失。

实验验证了增加 RC吸收电路后不仅有效降低了电压过冲和振荡，而且减小了 SiC MOSFET 开关过程中母线电压的波动。

SiC MOSFET RC吸收电路