布局浪涌抑制電路板的注意事項

關于SiC功率元器件中柵極－源極間電壓產生的浪涌，在之前發布的TechWeb基礎知識SiC功率元器件應用篇的“SiCMOSFET：橋式結構中柵極－源極間電壓的動作”中已進行了詳細說明，如果需要了解，請參閱這篇文章。

關于浪涌抑制電路的電路板布局注意事項

浪涌抑制電路的元器件布局和焊盤布局會直接影響浪涌抑制效果，因此為了獲得理想的效果，在此介紹幾點需要著重注意的問題。首先，請看浪涌抑制電路和電路板布局的示例。該電路圖是此前用過的電路圖的一部分。電路板上配置了HS和LS兩個電路。

在這塊電路板上，橋式結構的HSMOSFET配置在上方，LSMOSFET配置在下方，柵極引腳和驅動器源極引腳被配置在各MOSFET的下方。VGS浪涌電壓抑制電路緊靠各柵極引腳配置，是以最短距離連接的。這種精心的布局旨在更大程度地降低寄生電容、電感和電阻。

接下來，請看浪涌抑制電路的焊盤圖案布局。

如果具有多個浪涌抑制電路，那么應當優先確定米勒鉗位用MOSFET（Q2）的安裝位置。其次時配置負浪涌鉗位SBD（D2）及其旁路電容（C2），并按正浪涌鉗位SBD（D3）、旁路電容（C3）和誤導通抑制電容（C1）的順序決定配置位置。這樣做的原因是由于布線電感的影響，會導致浪涌抑制效果大大降低，尤其是當米勒鉗位MOSFET距離只有幾厘米時。

另外，非常重要的一點是，要盡量縮短由浪涌抑制電路的回流線（從驅動器源極引腳返回的線）和浪涌抑制電路的布線所形成的環路。由于SiCMOSFET的高速開關，ID中的di/dt會引起較大的EMI，所以其布線環路應盡量避免受ID產生的EMI的影響。這次評估的電路板是4層結構，第2層全為回流線。因此，可以將回流線直接置于浪涌抑制電路正下方，從而可以更大程度地縮小環路面積。

如果來自驅動電源的阻抗足夠小，那么就不需要與鉗位SBD并設的旁路電容器，但是由于驅動電源通常距離較遠，所以需要在SBD附近安裝一個旁路電容器，以便SBD能夠以低阻抗工作。此外，在選擇電容器時，請充分考慮阻抗特性并選擇在幾十MHz頻段上具有諧振點的電容器（0.1μF，1.0×0.5mm尺寸）。