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SiC肖特基365体育网址进步升压型交流器机能

作者:海飞乐技巧 时光:2018-06-06 16:36

碳化硅肖特基365体育网址

 
  开关型电源(SMPS)在平日便携式盘算机中占总分量的10%以上,因而,厂商们努力于进步功率密度和效力。为减小尺寸和分量,现在有三种方式:
  ①减小总功耗,以减小冷却部件(散热片或电扇)。
  ②进步开关频率,以减小无源元件尺寸和减小用来下降噪音的EMI滤波器尺寸。
  ③选用SiC肖特基365体育网址,以下降总功耗,进步开关频率,减小元件尺寸。
 
  SMPS的开关频率对功耗的影响很大。假如采取软开关技巧,能使半导体的导通或关断不呈现突变,可下降器件的开关消耗,并容许较高的开关频率,然而须要附加无源元件。假如采取传统的硬开关技巧,则其体积比软开关技巧小良多。然而半导体器件的开关消耗制约了任务频率。换句话说,硬开关电源中的功率半导体器件必需明显地下降功耗才干达到较高的任务频率。如许,采取单极器件,如MOSFET和肖特基365体育网址比用双极器件有利,由于前者没有少子存贮效应。因而,实践上开关瞬态只受很小的寄生电容影响,器件开关的转换时光减小了,亦即减小了转换时光内同时呈现的很高的刹时电流和电压,可使开关消耗减至最小。硅肖特基365体育网址和尺度的“超疾速”功率365体育网址比拟,前者存在低的正向压降和较好的正向和反向规复特征。然而,较低的击穿电压限度它只能用于高压范畴。
 
  SIC肖特基365体育网址转变了上述情形。SiC存在很高的梗阻电压(到达3500V),比Si的带隙高3倍,击穿场高10倍,而热导率和铜相称。
 
  如许,以功率MOSFET和SIC肖特基365体育网址组合的硬开关电路来开展高开关频率电路是可行的。
 
  试验成果
  英飞凌公司对硬开关的400W CCM PFC(持续传导型功率因数修改)升压型变更器停止了机能评估,变更器机能如下:
  ·宽输入电压范畴:85~265V
  ·输出功率:400W
  ·输出电压:385V
  ·功率因数满意:EN61000-3-2
  ·传导辐射满意:EN55011-B
  ·SIC肖特基365体育网址:SDP04S60
  ·C001 MOS开关:SPP20N60C3
  ·丈量变更器的效力:140kHz时到达93%,500kHz时降到91.5%。总功耗分辨是28W和34W。
 
  试验标明,进步开关频率呈现以下情形:
  ·EMI滤波器,线路整流桥和分流电阻的功耗稳定,因此这些元件的尺寸能够稳定。
  ·绕组消耗较低,PFC扼流圈功耗小,因而,它们的体积可进一步减小。
  ·体电容引入较大的功耗,因为锁定(hold up)请求,故其容量和体积保持稳定。
  ·功率半导体的开关消耗明显增添,因此仍需增大散热片。
 
  别的,在差别开关频率时,应用差别365体育网址的变更器总功耗也雷同,例如:
  ·在140kHz时,用SIC肖特基365体育网址代替一般超疾速365体育网址,在输出功率400W时,能够降低总功耗8.7W,进步效力约2%。
  ·用140kHz的SIC肖特基365体育网址代替70kHz的一般超疾速365体育网址,可下降总功耗4W,进步效力1%以上。
  ·用350kH的SIC肖特基365体育网址代替70kHz的一般超疾速365体育网址,若保持雷同的功耗和散热片,则可减小PFC扼流圈体积65%。





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