三相三电平PFC电路中SiC二极管的选择

母线电容过压时，软件及时判断并进行关脉冲处理，除此之外，母线电容上还需要并联TVS，才能在软件保护无效时，通过TVS保护母线电容。

如图（图 五‑8）所示，如果开关管Q1的漏极D和源极S短路，在U相电压正半周时，U相通过Q2的体二级管与母线电容C2的正极短接，C2的负极电位是三相输入电压中的最低电位，这样，母线C2上的电压为线电压UV或UW，380V输入时，C2上的电压峰值为537.32V，480V输入时，峰值为678.72V，母线电容额定电压是450V，如果不采取保护措施，电容会爆炸。此时，通过软件关脉冲不能及时快速的保护母线电容，需要并联TVS来保护电容。

图 五 8 安规故障时母线电容的保护

SiC二极管的选择

在雷击实验中发现使用SiC二极管的模块炸机，原因是其使用的SiC二极管C2D10120A的抗电流冲击能力比快恢复APT30D120B差，如下图（图 五‑11）所示：

图 五 11 APT30D120B和C2D10120A参数对比

上图可以看出：C2D10120A的非重复峰值电流(250A)虽然比APT30D120B(210A)的大，但是其持续时间只有10us，而APT30D120B却能达到8.3ms。同时，其热阻也比APT30D120B大很多，因此，对浪涌电流的抗冲击能力要差很多。低压100A由于输入线电压由380VAC降低到了208VAC系统，所以他们通过使用低压压敏来解决这个问题。

众所周知，浪涌电流打入输入端口以后，会自动寻找低阻通路进行泄放，最优选的通路是压敏，但是压敏无法泄放全部电流，还有大量的电流流到后级电流中。对于单相模块而言，通常做法都是在PFC电感之前加一个防雷二极管到PFC电容上，这样，浪涌电流就会通过防雷二极管注入PFC电容。但是，对于三相而言，PFC电容是一个五电平的波动，无法采用这种方法，否则，正常工作时都会有电流流过该二极管导致Vienna电路无法正常工作。所以，大电流会流过PFC电感、PFC MOS、PFC diode进入母线电容。

雷击测试的结果看：流过分流器的电流最大约490A～530A（此电流是通过实验实际测量出来的数据），计算出来的PFC电感磁场强度H已经达到4000oersted。在如此大的电流下，PFC电感和共模电感都已经饱和了，只剩下漏感了。由于共模电感差模分量太小了，所以只有提高PFC电感的饱和电感量，才能阻止大电流流入二极管。在磁芯一定的情况下，提高饱和电感量的方法就只有增加匝数了。