【选型】使用SiC-MOSFET的隔离型准谐振转换器的设计案例之缓冲电路主要相关部件选型

时间： 2020-01-17 来源：ROHM

技术问答

本文是使用ROHM 电源IC BD7682FJ和1700V SiC-MOSFET SCT2H12NZ设计的隔离型准谐振AC/DC转换器示例介绍内容的其中一篇，主要讲述该电源电路中常用的缓冲电路的组成元器件和常数。

什么是缓冲电路

缓冲电路是抑制浪涌的电路。在本例中是为了抑制输入浪涌而设置在输入端，其实也可用于输出端。由于输入连接于变压器的一次侧，所以受变压器的漏电感影响，当MOSFET从ON变为OFF的瞬间，将产生较大的浪涌电压（尖峰噪声）。这种浪涌电压施加在MOSFET的漏极－源极之间，因此如果产生的浪涌电压超过MOSFET的耐压，可能会造成MOSFET损坏。为了防止MOSFET损坏，插入由RCD（电阻、电容、二极管）组成的缓冲电路以抑制浪涌电压。由于大多数情况下都会产生这种浪涌，因此建议在设计之初就设置缓冲电路。

缓冲电路：Rsnubber1、Csnubber1、及D13、D14、D15、D16

在本例中使用的缓冲电路，由电阻Rsnubber1、电容Csnubber1、以及二极管D13、D14、D15、D16组成，只要去掉D15和D16就是典型的RCD缓冲电路。首先来确定钳位电压和钳位纹波电压，并按R、C、D的顺序确定常数。

1）钳位电压（Vclamp）、钳位纹波电压（Vripple）

钳位电压需要根据MOSFET的耐压考虑到余量来决定。余量取20%。

Vclamp＝1700V×0.8＝1360V

钳位纹波电压（Vripple）定为50V左右。

2）电阻Rsnubber1

Rsnubber1的选型需要满足以下条件。

这里设漏电感Lleak＝Lp×10%＝1750µH×10%＝175µH，

利用下列公式计算Po=25W、VIN(max)＝900V时的Ip和fsw。

根据上述计算：

fsw从161kHz变为120kHz的原因与以前介绍的一样，因为电源IC的最大开关频率为120kHz。Rsnubber1是比计算结果253kΩ小的值，因此定为200kΩ。

Rsnubber1的损耗P_Rsnubber1可利用以下公式进行计算。

考虑到余量，定为2W以上。最终Rsnubber1采用2W、200kΩ的电阻。

3）Csnubbe1
Csnubber1的电容量通过下列公式计算。

由于容量要大于1607pF，所以选择2200pF。

施加于Csnubber1的电压为从Vclamp减去VIN(MAX)后的电压，即1360V－900＝460V，因此考虑到余量，Csnubber1的耐压定为600V以上。最终选用2200pF、2kV、10%、X7R、1210封装的陶瓷电容。

4）D13、D14
4个二极管中，D13和D14使用快速恢复二极管。耐压选择MOSFET的Vds(max)＝1700V以上的电压。此次串联使用2个通用的UF4007（1000V、1A）。

由于浪涌电压不仅受变压器的漏电感影响，还受PCB板薄膜布线的寄生分量影响，因此需要在组装于实际PCB板中的状态下确认Vds，并根据实际的电压调整缓冲电路。

5）D15、D16
这些二极管是TVS（瞬态电压抑制）二极管，是浪涌吸收元件。当需要获得更优异的保护性能时，可添加TVS来吸收瞬态尖峰噪声。通过确认MOSFET开关时的波形来决定是否使用。施加于这部分的计算值电压与施加于Csnubber1的电压相同，均为460V，因此串联使用2个钳位电压274V的1.5KE200A二极管，来吸收超出的瞬态电压。

关键要点：

・为了抑制输入中的变压器漏电感引发的浪涌，可添加缓冲电路。

・缓冲电路基本上采用RCD型电路，要想获得更优异的保护性能，可添加TVS二极管。

推荐阅读：该系列其他相关内容可见以下链接：

使用SiC-MOSFET的隔离型准谐振转换器实例

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 0
| 转发至：

本文由LTT转载自ROHM，原文标题为:主要部件选型：缓冲电路相关部件使用SiC-MOSFET的隔离型准谐振转换器的设计案例，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。

提交评论

全部评论（0）

暂无评论

使用SiC-MOSFET的隔离型准谐振转换器的设计案例——电源IC的VCC相关部件选型

基于罗姆（ROHM）电源IC BD7682FJ-LB设计的24V/1A隔离型准谐振转换器的电路，本文将确定该电路中使用的电源IC的VCC引脚相关的元器件常数。VCC引脚是电源IC BD7682FJ的电源引脚。

器件选型发布时间 : 2019-05-07

【选型】ROHM的SiC MOSFET SCT2H12NZGC11可P2P替代C2M1000170D

SCT2H12NZGC11是ROHM 1700V/1.15Ω的SiC MOSFET、TO-247-3封装。当C2M1000170D方案缺货或者需求备选方案时，SCT2H12NZGC11可实现PIN-PIN替代。

器件选型发布时间 : 2021-04-07

【选型】用于充电桩产品的SiC MOSFET/SBD器件推荐，实现高效化和小型化

随着新能源汽车的日益普及，充电桩开始遍及人们日常生活的各个角落，由此对充电桩的充电效率和整体体积的要求越来越高，ROHM针对这一需求，推出新一代的SiC MOSFET和SiC-SBD，可以提高整机的充电效率，减少原有的器件应用数量，减小充电桩体积。

器件选型发布时间 : 2020-01-18

ROHM（罗姆） SiC（碳化硅）MOSFET选型指南（中文）

描述- SiC MOSFET原理上在开关过程中不会产生拖尾尾电流，可高速运行且开关损耗低。低导通电阻和小型芯片尺寸造就较低的电容和栅极电荷。此外，SiC还具有如导通电阻增加量很小的优异的材料属性，并且有比导通电阻可能随着温度的升高而上升2倍以上的硅（Si）器件更优异的封装微型化和节能的优点。

型号- SCT3160KL,SCT4062KR,SCT3030KLHR,SCT4013DE,SCT3080AW7,SCT2450KE,SCT3160KW7,SCT2H12NZ,SCT4062KW7HR,SCT2450KEHR,SCT4013DR,SCT3060ALHR,SCT3040KRHR,SCT3060ARHR,SCT3040KLHR,SCT4036KEHR,SCT4045DRHR,SCT3022KLHR,SCT2160KE,SCT3080KW7,SCT3017ALHR,SCT3022AL,SCT3080ALHR,SCT3060AR,SCT3105KLHR,SCT4036KR,SCT3060AL,SCT4026DEHR,SCT4062KRHR,SCT3040KR,SCT2080KE,SCT3080KR,SCT3105KRHR,SCT3120AL,SCT4013DW7,SCT3030KL,SCT4062KWAHR,SCT4062KE,SCT3080ARHR,SCT4036KW7,SCT2280KEHR,SCT3120ALHR,SCT2280KE,SCT4062KWA,SCT3030AR,SCT3030AL,SCT3030AW7,SCT4036KRHR,SCT4045DEHR,SCT3120AW7,SCT3040KL,SCT3105KW7,SCT2080KEHR,SCT4018KW7,SCT4045DWA,SCT3080KL,SCT3030ALHR,SCT4062KW7,SCT3040KW7,SCT3022ALHR,SCT3030ARHR,SCT4045DW7,SCT3017AL,SCT4036KE,SCT4018KE,SCT4045DE,SCT4026DW7,SCT4062KEHR,SCT3080AR,SCT4026DW7HR,SCT4026DE,SCT4026DWA,SCT3160KLHR,SCT3080AL,SCT4045DW7HR,SCT4045DR,SCT2160KEHR,SCT3022KL,SCT4018KR,SCT4026DR,SCT4045DWAHR,SCT3105KL,SCT3160KW7HR,SCT3105KR,SCT3080KLHR,SCT3060AW7,SCT4026DRHR,SCT3080KRHR,SCT4026DWAHR

选型指南 - ROHM - 2024/2/27 PDF 中文下载

ROHM（罗姆）SiC（碳化硅）MOSFET选型指南（英文）

目录- SiC MOSFETs

型号- SCT3160KL,SCT4062KR,SCT3030KLHR,SCT4013DE,SCT3080AW7,SCT2450KE,SCT3160KW7,SCT2H12NZ,SCT4062KW7HR,SCT2450KEHR,SCT4013DR,SCT3060ALHR,SCT3040KLHR,SCT4036KEHR,SCT4045DRHR,SCT3022KLHR,SCT2160KE,SCT3080KW7,SCT3017ALHR,SCT3022AL,SCT3080ALHR,SCT3060AR,SCT3105KLHR,SCT4036KR,SCT3060AL,SCT4026DEHR,SCT4062KRHR,SCT3040KR,SCT2080KE,SCT3080KR,SCT3120AL,SCT4013DW7,SCT3030KL,SCT4062KE,SCT4036KW7,SCT2280KEHR,SCT2280KE,SCT3030AR,SCT3030AL,SCT3030AW7,SCT4036KRHR,SCT4045DEHR,SCT3120AW7,SCT3040KL,SCT3105KW7,SCT2080KEHR,SCT4018KW7,SCT3080KL,SCT3030ALHR,SCT4062KW7,SCT3040KW7,SCT3022ALHR,SCT4045DW7,SCT3017AL,SCT4036KE,SCT4018KE,SCT4045DE,SCT4026DW7,SCT4062KEHR,SCT3080AR,SCT4026DW7HR,SCT4026DE,SCT4036KW7HR,SCT3080AL,SCT4045DW7HR,SCT4045DR,SCT2160KEHR,SCT3022KL,SCT4018KR,SCT4026DR,SCT3105KL,SCT3105KR,SCT3080KLHR,SCT3060AW7,SCT4026DRHR

选型指南 - ROHM - Edition 2022 - 2022/8/3 PDF 英文下载查看更多版本

ROHM提供支持电力电子仿真工具PSIM™的第4代SiC MOSFET仿真模型

全球知名半导体制造商ROHM（总部位于日本京都市）开始提供支持电力电子仿真工具PSIM™的第4代SiC MOSFET仿真模型。该模型可在Altair® US公司开发的电力电子和电机控制用的电路仿真工具PSIM™中使用。设计人员可从ROHM官网下载模型文件，轻松进行系统级评估。这一进展使得在更广泛的产业领域中进行高效设计和评估成为可能，并能进一步推动功率元器件的使用。

产品发布时间 : 2024-09-15

【经验】根据电源IC的功率损耗进行热计算的方法

本文将介绍根据求得的电源IC的功率损耗进行热计算的方法，并判断在实际使用条件下是否在最大额定值范围内。原本之所以求损耗（效率），是为了确认最终IC芯片和晶体管芯片的结温Tj未超出最大额定值，并确认电源电路在要求条件下准确且安全地工作。

设计经验发布时间 : 2019-11-16

【经验】简析Sic MOSFET相对于IGBT器件的三个优势：低导通损耗、低开关损耗、高驱动电压条件下更低导通电阻

ROHM的SCT2080KEHR是1200V，导通电阻是80mΩ，电流40A，封装TO-247-3的车规级SiC MOSFET，驱动电压范围VGSS在 -6V~+22V，驱动范围比较窄。本文以CT2080KEHR为例，对比市场通用的1200V/40A的TO-247-3的IGBT单管，说明Sic MOSFET在导通损耗和开关损耗上更具优势。

设计经验发布时间 : 2020-07-01

罗姆第4代SiC MOSFET裸芯片批量应用于吉利集团电动汽车品牌“极氪”3种主力车型

日前，搭载了罗姆第4代SiC MOSFET裸芯片的功率模块成功应用于“极氪”电动汽车3种车型的主机逆变器上，有助于延长车辆续航距离以及提高性能。

应用方案发布时间 : 2024-08-30

【经验】以SIC MOSFET SCT3040KR为例说明SiC MOS应用中Vds关断尖峰的应对策略

在SiC MOS应用中，通常在mos关断过程中存在较大的Vds尖峰，主要原因在Turn ON 时流过的电流的能量储存在线路和基板布线的寄生电感中，并与开关元件的寄生电容共振所产生的。本文将以ROHM SiC MOSFET SCT3040KR为例说明SiC MOS应用中Vds关断尖峰的应对策略。

设计经验发布时间 : 2019-11-28

ROHM（罗姆）一次电源元器件选型指南（中文）

目录- 一次电源综合解决方案一次电源产品矩阵 AC/DC转换器产品开发方针各类电源方式的产品概要各类产品的特点和产品阵容第3代沟槽结构SiC MOSFET 第3代SiC肖特基势垒二极管第2代超级结MOSFET(600V、650V) 第4代快速恢复二极管RFS/RFL系列第3代快速恢复二极管RFNL7RFV系列齐纳二极管分流电阻器高可靠性电阻器

型号- BD7673AG,BD768XFJ,UDZGVTE-1713B,RFV12TG6S,BM2P141W,R6009JND3,BM1P105FJ,BM2P141X,KN 系列,R6507KNJ,BM2P249TF,R6025JNZ,PDZV,UDZFVFHTE-173.9B,UDZGVFHTE-173.9B,R6025JNX,UDZFVTE-178.2B,R6507KNX,UDZFVTE-177.5B,UDZGVFHTE-1718B,UDZFVTE-176.8B,SDR,BM2P131E,MCR01,SCT3022AL,BM2P104QF,UDZGVTE-1724B,MCR03,SCS306AHG,UDZGVTE-1712B,R6509KND3,SDZ,GMR,UDZGVTE-1736B,UDZGVFHTE-176.2B,R6047KNZ4,SCT3120AL,RFS20TJ6S,BM1PXXBFJ,BM2PA15,EDZV,UDZGVTE-1711B,PML50,SCT2280KE,BM2P137QK,R6009ENX,SCS210KGHR,BM1R001XXF,KTR25,SCS240AE2HR,UCR01,UCR03,BM2P131X,BM2P131W,UDZFVFHTE-176.2B,R6003KND3,BM1QXXX,R6009ENJ,SCT3080KL,SCS312AM,SFR,UDZGVFHTE-1716B,UDZGVTE-1722B,BM2P011,UDZGVTE-1710B,R6024KNZ4,BM2P139TF,RFV5BM6S,UCR18,BM2P016,R6547KNZ4,SCS240AE2,BM2P014,BM2P015,BM2P012,UCR10,BM2P013,BM1P101,SCT2750NY,R6070JNZ4,UDZGVFHTE-174.7B,UDZFVFHTE-174.7B,BM2P0361,BZX84B,BM1PXXCFJ,BZX84C,BM2PA35,RFNL10TJ6S,UDZGVTE-1733B,BM2P134E,BM1C102,BM1C101,UDZFVTE-1716B,AC/DC系列,R6511KND3,UDZGVTE-174.3B,SCS210AGHR,BM2P121W,BM2P134EF,BM1P107FJ,BM2P121X,BM2P012T,R6004KNX,UDZGVTE-173.6B,BM1P062FJ,BM2P137TKF,SCT2160KE,R6004JNJ,BD7672BG,R6030JNZ4,RFV,R6524ENZ,R6524ENX,UDZFVTE-1715B,UDZGVTE-1720B,UDZFVTE-1727B,UDZGVTE-175.1B,BM1Q001FJ,BM2P101GK,UDZGVFHTE-1715B,R6515KNX1,R6524ENJ,SCS210KE2,BM2P134Q,BM2P0141,UDZGVFHTE-1727B,R6011ENX,R6015KNX,R6015KNZ,RFVS8TG6S,RFNL10TJ6S*3,BM2P129TF,PML10,UDZFVTE-1718B,MCR10,BM1051F,BM2P133EK,UDZGVFHTE-175.6B,UCR006,UDZGVFHTE-1736B,UDZFVFHTE-175.1B,UDZGVFHTE-1724B,UDZGVFHTE-1712B,BM1P061FJ,BM2P014T,BMXFJ,BM2P0391,R6035ENZ4,UDZFVTE-179.1B,BM2P0151,PML18,R6020ENZ4,R6004KNJ,R6576KNZ4,BM2P101E,MCR25,SCS215AM,SCS215AG,UDZGVTE-1730B,BM1Q002FJ,BM2SCQ124T-LB,RFS30TZ6S,SCS215AE,UDZFVFHTE-173.6B,R6015KNJ,UDZFVFHTE-174.3B,UDZGVFHTE-1713B,R6011ENJ,BM1PXXX,BM2P0161,SCS220AGHR,RFL60TZ6S,MCR18,BM1050AF,BM2P181W,UDZFVTE-1724B,TFZV,UDZFVTE-1736B,R6007ENX,UDZFVTE-1712B,R6504KNJ,RFVS8TJ6S,BM2PXX1,UDZGV,RFL60TS6D,BM2P135TF,R6007ENJ,SCS230AE2,R6504KND3,BD7671FJ,PSR400,SCS210AM,R6035KNZ,SCS210AG,UDZFVTE-1711B,R6515KNX,UDZGVFHTE-179.1B,R6515KNZ,SCS210KE2HR,SCS215KG,R6030ENZ,R6030ENX,BM2P134QF,R6004JND3,BM2P061E,R6504KNX,BM1C102F,R6030KNZ4,R6507KND3,SCS220AM,BM1P06CFJ,PML100,BM2PXXX,R6011KNX,MCR50,SCS220AE,R6007END3,SCS220AG,ESR25,R6511ENX,SDR03,SDR05,R6511ENJ,BM2P064EF,R6515KNJ,BM1C101F,R6530ENZ,ESR,SCS310AHG,R6530ENX,UDZFVTE-1713B,UDZGVFHTE-176.8B,UDZGVFHTE-177.5B,SCT3080AL,UDZGVFHTE-178.2B,ESR10,UDZFV,ESR18,R6011KNJ,SCH2080KE,RGCL,MCR,BM2P051F,TDZV,SCS205KG,UDZFVTE-1720B,BM2P0922F,BM2P131GK,SCS212AGHR,R60XXENX,R6530KNZ4,R6535ENZ4,SCS205KGHR,BM2P0161K,ESR03,ESR01,BM1P066FJ,BD7692FJ,BM2P064E,BM2P052F,SCS212AM,R6012JNX,BM2P159PF,SCS212AG,UFZV,BM2P131FK,RFNL5TJ6S,SCS320AM,R6020ENX,R6024KNX,R6011KND3,R6020ENZ,R6524KNZ4,SCS206AGHR,R6024KNZ,BM2P053F,BD7681FJ,R6520ENZ4,BM1Q103FJ,R6509ENJ,R6020ENJ,BM2P151X,UDZFVTE-1722B,R6024KNJ,R6050JNZ4,RFNL20TJ6S,BM2P151W,R6535KNZ,RFV12TJ6S,UDZFVTE-1710B,MCR100,R6530KNX1,SCS320AHG,SCS310AM,R6509ENX,BM1P065FJ,PSR100,R6012JNJ,BM2P054F,BD7691FJ,BD7679G,SCS308AHG,R6076ENZ4,R6524KNX1,RFS60TZ6S,UDZFVTE-1733B,PML,BM2P0322,RFL30TZ6S,SCT3105KL,PMR,BM1Q104FJ,R6035KNZ4,R60XXKNX,R65XXENX,BM2P26CK,BM2PXXXC,SFR10,R6020JNJ,SCS308AM,UDZFVFHTE-1727B,UDZFVFHTE-1715B,SFR03,R60XX,BM2SCQ12XT,SFR01,R6520ENX,R6524KNX,R6520ENZ,BM1P068FJ,BD7690FJ,R6524KNZ,BD85506F,SCT3060AL,R6520ENJ,UDZV,UDZFVFHTE-1716B,R6009END3,R6524KNJ,SCT3030KL,UDZGVTE-179.1B,BM2SCQ121T-LB,PMR03,RFNL5BM6S,R6020KNZ4,RFV8BM6S,R6002END3,R6020KNX,SCS312AHG,BM2P189TF,R6020KNZ,PMR01,R6006KND3,BM2P061FK,R6015ENZ,BM2P074KF,R6007JNJ,R6020KNJ,UDZFVTE-1730B,BM2P107QKF,SFR25,RFV15TG6S,PMR18,BM1P067FJ,R6042JNZ4,BM2P061GK,PMR10,UDZFVFHTE-1718B,R6004ENJ,R6018JNX,R6004ENX,R6047ENZ4,UDZGVTE-176.8B,R6030JNZ,PMR25,R6509END3,R6015ENJ,R6502END3,SFR18,UDZGVTE-178.2B,KDZV,SCS210KG,RFV8TG6S,UDZGVTE-177.5B,R6007JNX,BM2P091F,R6015ENX,SCS215AGHR,BM2PXXXP,SCT3160KL,R6009JNX,R6020JNZ4,RFNL15TJ6S,R6009JNJ,R6507ENJ,SCT2450KE,R6007KND3,SCS220AE2,R6030ENZ4,R6507ENX,BM2P092F,RFV15TJ6S,SCS220KE2HR,PSR,R6511KNX,R6547ENZ4,SDR10,R6024ENZ4,BM2P093F,R6576ENZ4,UDZLV,RFNL5BGE6S,SCS208AGHR,R6009KNJ,SCT3040KL,SCS310A,RFNL,PTZ,BM2P094F,PSR500,R6511KNJ,SCT3017AL,PFC系列,R6006JND3,R80XXKNX,R6009KNX,R6020JNX,R6020JNZ,BM2P095F,BM2P109TF,SCS220KE2,SCS206AG,SCS304AM,SCT2H12NY,SCT2H12NZ,BM2P0522F,BM2P101W,BM1P101FJ,BM2P101X,BM2SCQ12XT-LB,BM2P101V,R6004END3,UDZFVFHTE-177.5B,UDZGVFHTE-1722B,BM2SCQ123T-LB,R6507END3,UDZFVFHTE-178.2B,UDZGVFHTE-1710B,BM2P016T,UDZFVFHTE-1730B,UDZGVTE-174.7B,BM2P091,UDZFVFHTE-176.8B,BM2P01XT,BM1Q001,UDZFVTE-173.9B,YFZV,R6076KNZ4,LTR18,RFV30TG6S,UDZFVFHTE-1720B,KDZLV,SCS315AM,UDZGVTE-176.2B,SCT2080KE,R6024ENZ,R6024ENX,UDZGVFHTE-1711B,SCS220AE2HR,R6535ENZ,SCS220KGHR,PMR100,LTR10,RFS30TS6D,R6024ENJ,CDZV,SCT3030AL,UDZFVTE-175.1B,BM2P104E,UDZFVFHTE-1733B,R6509KNJ,R6511END3,BM1Q011FJ,BM2P101FK,R6004JNX,UDZFVFHTE-179.1B,R6504END3,UDZGVFHTE-1720B,R6509KNX,SCS315AHG,R6025JNZ4,SCT2120AF,BM2P094,SCS304AHG,UDZFVTE-174.3B,BM2P092,BM2P093,UDZFVFHTE-1710B,UDZGVTE-1718B,BM2P107QK,UDZFVFHTE-1722B,R6007JND3,SCS230AE2HR,R65XXKNX,BM2PA96

选型指南 - ROHM - Ver.1.1 - 2019年11月 PDF 中文下载

ROHM 4th Gen SiC MOSFET Simulation Models for PSIM™ Now Available

ROHM has begun offering 4th Gen SiC MOSFET simulation models compatible with PSIM™, a circuit simulator designed for power electronics and motor drive developed by Altair®. Designers can now easily download model files to perform system-level evaluations, allowing for efficient design and evaluation across a wire range of industrial sectors, further promoting the use of power devices.

产品发布时间 : 2024-08-02