2021年下半年以来，随着全球能源紧张局势的迅速蔓延，多地“限电”频发。以碳化硅为代表的第三代（宽禁带）半导体材料正成为新一代电源产品中，实现电力转换的关键器件。碳化硅产品应用于高压、高频、大功率领域优势明显；能帮助提升电力转换效率、减少被动器件体积和散热组件的尺寸。中国已经制定了碳达峰、碳中和时间表，明确提出力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。况且，当前金属等原材价格上涨也非常厉害；所以，让电力资源尽可能实现更高效利用，电源产品朝着高转换效率，高功率密度的方向发展，是趋势所在，那第三代化合物半导体的使用也是大势所趋！
作为第三代化合物半导的代表产品——碳化硅二极管，与传统的二极管相比，有着宽禁带、高工作温度、高可靠性、高耐压、高热导率和抗辐射能力强的优势！但也有着自身的缺点，如在扛浪涌电流能力方面。通常SIC-SBD的浪涌电流值是其额定电流的8-12倍，而同规格硅FRD的浪涌电流值，可达其额定电流值的20倍。而且鉴于SIC的价格和短的反向恢复时间，通常用户在选择SIC二极管的规格时，都要小于FRD的规格；例如，800W全电压的金牌PC电源，选用FRD作升压二极管的话，通常选择16A/600V的规格；而选择SIC的时候，通常会选择8A/650V的；这样一来，两者的浪涌电流值就是4倍的差异了！所以应用SIC时，其浪涌电流值是一个重要的考虑参数！为相应应用电路增加浪涌电流抑制电路也是非常有必要的！
在服务器、通信、PC、医疗、LED以及充电等领域，碳化硅二极管的应用场景，通常可以分为：前级升压BOOST电路中的应用和后级整流电路中的应用这两种情况。在后级整流电路中应用时，由于控制IC的软启动，以及过流电路的保护，通常不会出现很高的浪涌电流；所以我们今天主要讲讲前级升压BOOST电路中的浪涌电流问题。
首先，我们来看下BOOST电路的工作原理，其原理图如下图1：
图1
大家从图上可以看出，在通电瞬间，流过二极管的电流即为浪涌电流；这个电流的大小，是不受PFC电路控制IC的控制得（当第一通电，PFC输出电容即高压电容的电压为零的时候），其电流的大小，可以用如下公式计算：
公式中的Iin_surge为输入的浪涌电流，即为二极管D1上的浪涌电流；Vin_nor为输入电压；R为回路中的阻抗。上图1电路中的阻抗是非常小的，几乎就是PFC电感的内阻以及输入线路中的内阻，加起来不会超过1Ω。例如当我们以220VAC输入的时候，其浪涌电流为
这个值是非常大的，即使是硅基的FRD也很难承受；碳化硅二极管就更难以承受了！但为了获得碳化硅二极管在其它方面的优越性能，从而提升相应电源产品的性能；就必须想办法来降低电路中的浪涌电流。
因此，在碳化硅BOOST升压二极管的实际应用电路中，通常要加入浪涌电流抑制电路和By-pass电路，来减小开机瞬间的浪涌电流值；具体如下图2
图2
从上图可和上面的计算公式可知，当电路中TH1位置，加入5Ω的NTC热敏电阻时，其同样条件下的浪涌电流值为：（NTC热敏电阻5D20 25℃的时候阻值为5Ω，且有±20%的误差，如下图3）
图3
此时的浪涌电流值，就比原来的小了很多了；况且，还有By-pass二极管D16的存在，能帮助分流一部分浪涌电流，所以最终流过D11的浪涌电流就更小了。
需要注意的是，NTC热敏电阻是负温度系数的，其特性：就是电阻热了后，阻值会变小。这样一来，在连续开关机的过程中，会出现浪涌电流又变大的问题。这时候，建议选择带Brownout(欠压保护)功能的IC，作为辅助电源部分的控制IC，或者将后级控制IC的欠压保护点适当的调高点，这样在连续开关机的时候，PFC高压电容里面的电压就不会被很快的放到0V，此时浪涌电流的计算公式如下：
Vc为高压电容中剩余的电压，当Vc不为零的时候，Iin_surge也会变得更小。(Vc的值具体为多少伏特，这个根据各家的IC和设置点不同而不同，通常可以几十到几百伏特之间调节)
除此以外，TH1的位置，还可以是正温度系数的PTC热敏电阻，PTC热敏电阻的特性是随着温度的升高而阻值变大；当热敏电阻的温度达到一定值时，几乎存在开路的状态，从而起到过热保护的作用。另外，TH1的位置，也还可以是阻值恒定，且抗冲击电流大的水泥电阻，只是水泥电阻的体积比较大。具体选择那类电阻，可根据具体的应用场景来定。
这样一来，就可以解决，开机瞬间和连续开关机时的浪涌电流超规格的问题。
