接前述文章，我們所討論的維也納PFC的主功率拓?fù)淙缦聢D1，所示。

典型的設(shè)計(jì)規(guī)格如圖下表1所示，

從上述表格中，我們得知輸入電壓是典型值線電壓為400V RMS電壓的規(guī)格的50Hz工頻電壓，考慮到經(jīng)過三相整流后的直流電壓為780V附近，在強(qiáng)制風(fēng)冷的條件下可以實(shí)現(xiàn)20kW下較高的效率。

在實(shí)現(xiàn)高效率的過程中，必然涉及到和PCB layout相關(guān)的一個(gè)話題，那就是功率回路的設(shè)計(jì)，由于采用SiC器件來作為功率開關(guān)，為充分發(fā)揮SiC器件的高頻優(yōu)勢(shì)，我們使得電路的開關(guān)頻率可以提高到140kHz這么高，因此快速開關(guān)的SiC MOSFET會(huì)在功率回路中產(chǎn)生快速變化的電磁場(chǎng)?；谝话愕碾妼W(xué)知識(shí)，我們了解功率回路越大，則回路中寄生線路電感L越大，在快速的di/dt下，功率開關(guān)關(guān)斷時(shí)會(huì)在漏極產(chǎn)生較大的電壓應(yīng)力，我們有必要減小這個(gè)寄生電感來減小開關(guān)電壓應(yīng)力，進(jìn)而減小開關(guān)損耗，同時(shí)減小電磁場(chǎng)的發(fā)射，以此改善電路的EMC特性。

對(duì)于三相維也納PFC來說，以a相為例，由于交流電施加在相電感上，所以流過電感的電流可以是正的，即從左到右，也有可能是從右到左，二極管具有單相導(dǎo)電性，因此兩種情況分別對(duì)應(yīng)二極管相半橋的上管導(dǎo)通，和下管導(dǎo)通這兩種狀態(tài)。

如圖5所示中，由于三相維也納中SiC雙向開關(guān)的存在，換流環(huán)路寄生電感比其它的三電平拓?fù)湟?/span>一些，例如三電平升壓轉(zhuǎn)換器 和NPC變換器等。根據(jù)前述討論，大回路寄生電感會(huì)導(dǎo)致MOSFET 的 Vds高過沖 電壓應(yīng)力和高開關(guān)損耗， 設(shè)計(jì)中使用分立式 TO-247 功率器件，二個(gè)SiC MOSFET 并聯(lián)主要目的是提高額定電流能力，在給定的強(qiáng)制風(fēng)冷散熱器條件下，單排布置所有功率半導(dǎo)體器件是想到的常見的解決方案，然而，這種電路   Layout 的換流環(huán)路較大，如圖6a所示。

相對(duì)應(yīng)而言，圖6b在空間排布上由一維轉(zhuǎn)化為二維，改為雙排layout設(shè)計(jì)后，雙排排列時(shí)換流環(huán)路的長度顯著減少，換流環(huán)路與單排解決方案相比減少了 25%，相應(yīng)的損耗亦會(huì)減小。如圖7所示為雙排排列，每一相的SiC MOSFET放在散熱器側(cè)面，而SiC 整流二極管則放在散熱器底部靠近SiC MOSFET.

以上就是關(guān)于三相維也納PFC的功率電路PCB layout的關(guān)鍵建議。