使用含快速开关SiC器件的RC缓冲电路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缓冲电路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。缓冲电路损耗得到精确测量，可协助用户计算缓冲电路电阻的额定功率。本指南还在unitedsic_an0018《开关含缓冲电路的快速sic fet应用说明》中分析了缓冲电路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缓冲电路】
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缓冲电路”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电路情形。
在设计总线缓冲电路时，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。建议使用缓冲电路改善电磁干扰。2. 搭配缓冲电路的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系列必须使用缓冲电路。 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，即使搭配缓冲电路电容器（无rs）也是如此。4.uj3cxxxyyyk3s不需要缓冲电路。在rds（on）》80m时，uj3cxxxyyyk3s能非常好地平衡电磁干扰与效率。5.含cds电容器的总线缓冲电路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的总线缓冲电路时测量的。
2. 所有uj4cxxxk3s器件都需要搭配2.5Ω，100nf的总线缓冲电路或推荐的器件缓冲电路。
3. 如果开关电流超过20a，则需要器件缓冲电路。也可以选择搭配纯电容缓冲电路的总线缓冲电路，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】
缓冲电路设计指南
本sic fet用户指南介绍了使用含快速开关sic器件的rc缓冲电路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。缓冲电路损耗得到精确测量，可协助用户计算缓冲电路电阻的额定功率。本指南还分析了缓冲电路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会被缓冲电路影响。
指南：
【说明：在软开关（zvs）应用中使用缓冲电路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。
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1. 所有uj4c器件都是在搭配2.5Ω，100nf的总线缓冲电路时测量的。
2. 所有uj4cxxxk3s器件都需要搭配2.5Ω，100nf的总线缓冲电路或推荐的器件缓冲电路。
3. 如果开关电流超过20a，则需要器件缓冲电路。也可以选择搭配纯电容缓冲电路的总线缓冲电路，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】
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1. rgon：尽量减小qrr，以降低eon。
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3. 共源共栅rg对打开didt有巨大影响，而对dvdt的影响有限。
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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。
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