內(nèi)部浪涌是如何產(chǎn)生的？浪涌抑制電路拿去，不謝

在這篇文章中，小編將為大家?guī)?lái)浪涌的相關(guān)報(bào)道。如果你對(duì)本文即將要講解的內(nèi)容存在一定興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、內(nèi)部浪涌產(chǎn)生的原因

浪涌也叫突波，顧名思義就是超出正常工作電壓的瞬間過(guò)電壓。本質(zhì)上講，浪涌是發(fā)生在僅僅幾百萬(wàn)分之一秒時(shí)間內(nèi)的一種劇烈脈沖。可能引起浪涌的原因有：重型設(shè)備、短路、電源切換或大型發(fā)動(dòng)機(jī)。而含有浪涌阻絕裝置的產(chǎn)品可以有效地吸收突發(fā)的巨大能量，以保護(hù)連接設(shè)備免于受損。

內(nèi)部浪涌發(fā)生的原因同供電系統(tǒng)內(nèi)部的設(shè)備啟停和供電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的故障有關(guān)：

在電力系統(tǒng)內(nèi)部，由于斷路器的操作、負(fù)荷的投入和切除或系統(tǒng)故障等系統(tǒng)內(nèi)部的狀態(tài)變化，而使系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化，從而引起的電力內(nèi)部電磁能量轉(zhuǎn)換或傳輸過(guò)渡過(guò)程，將在系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)過(guò)電壓。系統(tǒng)內(nèi)的電涌主要來(lái)自于系統(tǒng)內(nèi)部用電負(fù)荷的沖擊，大約占 80%。在電力系統(tǒng)引起的內(nèi)部過(guò)電壓的原因大致可分為：

（1）電力大負(fù)荷的投入和切除；

（2）感性負(fù)荷的投入和切除；

（3）功率因素補(bǔ)償電容器的投入和切除

（4）短路故障

供電系統(tǒng)內(nèi)部由于大功率設(shè)備的啟停、線路故障、投切動(dòng)作和變頻設(shè)備的運(yùn)行等原因，都會(huì)帶來(lái)內(nèi)部浪涌，給用電設(shè)備帶來(lái)不利影響。特別是計(jì)算機(jī)、通訊等微電子設(shè)備帶來(lái)致命的沖擊。即便是沒(méi)有造成永久的設(shè)備損壞，但系統(tǒng)運(yùn)行的異常和停頓都會(huì)帶來(lái)很?chē)?yán)重的后果。比如核電站、醫(yī)療系統(tǒng)、大型工廠自動(dòng)化系統(tǒng)、證券交易系統(tǒng)、電信局用交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)樞紐等。

二、浪涌抑制電路

SiC功率元器件中柵極-源極電壓（VGS）的正浪涌在開(kāi)關(guān)側(cè)和非開(kāi)關(guān)側(cè)均有發(fā)生，但是尤其會(huì)造成問(wèn)題的是在LS（低邊）導(dǎo)通時(shí)的非開(kāi)關(guān)側(cè)（HS：高邊）的事件（II）。右側(cè)的波形圖與上一篇中給出的波形圖相同。

其原因是開(kāi)關(guān)側(cè)已經(jīng)處于導(dǎo)通狀態(tài)，因此，當(dāng)非開(kāi)關(guān)側(cè)的正浪涌電壓超過(guò)SiC MOSFET的柵極閾值電壓（VGS(th)）時(shí)，HS和LS會(huì)同時(shí)導(dǎo)通并流過(guò)直通電流。

只是由于SiC MOSFET的跨導(dǎo)比Si MOSFET的跨導(dǎo)小一個(gè)數(shù)量級(jí)以上，因此不會(huì)立即流過(guò)過(guò)大的直通電流。所以即使流過(guò)了直通電流，也具有足夠的冷卻能力，只要不超過(guò)MOSFET的Tj(max)，基本上沒(méi)有問(wèn)題。然而，直通電流畢竟是降低系統(tǒng)整體效率的直接因素，肯定不是希望出現(xiàn)的狀態(tài)，因此就有必要增加用來(lái)來(lái)抑制浪涌電壓的電路，以更大程度地確保浪涌電壓不超過(guò)SiC MOSFET的VGS(th)。

抑制電路的示例如下。這些電路圖是在SiC MOSFET的普通驅(qū)動(dòng)電路中增加了浪涌抑制電路后的電路示例。抑制電路（a）是使用關(guān)斷用的驅(qū)動(dòng)電源VEE2時(shí)的電路，而抑制電路（b）是不使用VEE2的示例。在這兩個(gè)電路中，VCC2都是導(dǎo)通用的驅(qū)動(dòng)電源，OUT1是SiC MOSFET的導(dǎo)通/關(guān)斷信號(hào)，OUT2是鏡像鉗位 控制信號(hào)，GND2是驅(qū)動(dòng)電路的GND。

另外，下表中列出了所添加的抑制電路的功能。添加了上面電路圖中紅色標(biāo)記的部件。

由于D2和D3通常會(huì)吸收數(shù)十ns的脈沖，因此需要盡可能將其鉗制在低電壓狀態(tài) ，為此通常使用肖特基勢(shì)壘二極管（SBD）。另外，選擇SOD-323FL等底部電極型低阻抗封裝產(chǎn)品效果更好。

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