對于尋求提高效率的工程師來說，電源模塊是向前邁出的一大步。它們比離散組件具有多個優(yōu)點，其中一種是較高的寄生性能。盡管如此，仍然存在改進的空間，特別是將電動組件與電源模塊相關的電動組件進行考慮。這些連接仍然是寄生電感的來源，會對開關性能產(chǎn)生不利影響。如果設計缺少必要的電壓緩沖區(qū)，他們甚至可能會危害開關元素。

逆變器電橋中的寄生電感導致效率低下。電源設備關閉周期期間的電壓尖峰（圖1）以高率/dt的速度高：

vcd（peac）=vce+lx times fracdidt

圖1：電源開關的關閉曲線（UCE和IC）

圖1：電源開關的關閉曲線（UCE和IC）

可能必須增加切換時間，以防止電壓尖峰損壞功率設備。增加電源設備的切換時間還將增加每個電源開關中的轉交和關閉損失。這增加了開關損耗，從而在開關設備中產(chǎn)生更多的熱量。

直流鏈路電容器可以減輕直流電源源的電感效果，并降低開關組件的電壓過沖。良好性能的關鍵是連接這些零件的低電感設計，以地減少PCB和模塊引腳的雜散電感。即便如此，無論設計人員如何仔細配置該電路，寄生電感的減少還是不明顯的。當然，它無法將安裝電容器與模塊中的冷凍功能進行比較（圖2）。該集成的電容器提供了一個低電感的高頻解決方案，可關閉換向循環(huán)。

圖2：與模塊設計的寄生電感相關的責備電容器的位置

這是Vincotech的標準實踐，用于集成MLCC SMD電容器。高壓（650 -1000 V）零件在尺寸為1206至2220的情況下，可以用作冷靜儀。根據(jù)給定規(guī)范，可以使用不同類型的電容器。帶有X7R（Class2）介電材料的設備在與C0G/NP0零件相同的包裝中具有更高的電容，但是2類材料具有顯著的直流偏置效應。這意味著在額定電壓下，零件的電容值顯著降低（圖3）。

圖3：k-sim（www.kemet.com）X7R電容器的仿真顯示DC偏差依賴性

進行了圖4中所示的SIC MOSFET助推器配置的比較測量，以說明不同設置的行為，包括一個沒有Snubber電容器的設置。該測試使用了標準的雙脈沖測量系統(tǒng)和MOSFET的名義電流。開關設備被封裝在標準的Vincotech軟件包中，并在設計上放置了額外的責備。

圖4：助推器配置以測試集成的DC Snubber效果

 

選項	價值	過沖（）
沒有電容器	-	205（805 V）
x7r	100 nf	150（750 V）
C0G	22 nf	121（721 V）

 

表1：SMD電容器對超沖壓電壓的效果

集成的電容器大大降低了開關設備在關閉過程中的電壓超沖壓。該測試還強調(diào)了電容器介電材料之間的差異。 C0G/NP0設備的電容明顯低于其X7R對應物，并且表現(xiàn)出更好的性能。這歸因于X7R 2類材料的高直流偏置效應。

DC Snubber效應測試電路的開關波形。黃色=門電壓;綠色=收集器發(fā)射器電壓；粉紅色=收集器電流

圖5：DC Snubber效應測試電路的開關波形。黃色=門電壓;綠色=收集器發(fā)射器電壓；粉紅色=收集器電流

C0G/NP0電容器的耗散因子（DF）參數(shù)優(yōu)于X7R的參數(shù)，由于耗散因子的較低ESR（等效串聯(lián)電阻）成分，因此X7R的自熱性較小。