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900V SiC MOSFET在PFC中的應(yīng)用

2016年03月15日 10:46:16人氣:8894來(lái)源:

  Wolfspeed(原CREEPower產(chǎn)品)推出業(yè)界900V SiC MOSFET系列產(chǎn)品,拓展了高頻電力電子應(yīng)用的范圍。相比于相當(dāng)于硅MOSFET,這一突破900VSiC使我們的產(chǎn)品的新市場(chǎng)通過(guò)擴(kuò)大我們?cè)诮K端系統(tǒng)解決功率范圍。該系列產(chǎn)品提供了更高的開(kāi)關(guān)速率和更低的開(kāi)關(guān)損耗,從而為電力電子工程師們提供了設(shè)計(jì)出更小,更快,更酷,更的電源解決方案可能。
   
  新的900V SiC MOSFET系列產(chǎn)品極大的擴(kuò)大了產(chǎn)品應(yīng)用空間,能夠更好的應(yīng)對(duì)不斷發(fā)展變化的應(yīng)用領(lǐng)域,更高的直流母線(xiàn)電壓可以覆蓋250V-450V的應(yīng)用領(lǐng)域。
  
  PFC電路的特點(diǎn)是尺寸小、可高速開(kāi)關(guān)。該電路屬于“無(wú)橋”型,去掉了PFC中常見(jiàn)的整流電路,從而能夠?qū)崿F(xiàn)電路的小型化。傳統(tǒng)的使用硅功率元件搭建的無(wú)橋PFC使用的元器件多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,如下圖1是采用coolMOS的雙升壓型(Dual Boost)無(wú)橋PFC。采用雙升壓型無(wú)橋PFC的前提是,需要且必須使用SiC材料的肖特基二極管(SBD),另外還需要使用兩個(gè)大型電抗器。如圖2所示的是SiCMOS搭建的無(wú)橋PFC拓?fù)洌瑥膱D中可以看出該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)除了省去了兩顆肖特基二極管,同時(shí)電抗器也由Si材料方案的兩個(gè)減少為一個(gè)。從中不難看出采用SiCMOS的無(wú)橋PFC具有更加簡(jiǎn)化的電路拓?fù)洹⒏邇?yōu)勢(shì)的BOM成本、更小的尺寸。Wolfspeed(原CREEPower產(chǎn)品)900V SiC MOSFET系列產(chǎn)品顯然是很好的選擇。
  
  Wolfspeed(原CREEPower產(chǎn)品)900V SiC MOSFET供多種不同封裝形式供客戶(hù)選擇,其中既有標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)封裝TO247-3和TO220-3,還有更節(jié)約PCB空間的低阻抗表面貼裝封裝的D2PAK-7L。此外,采用Kelvin連接方式能夠有效減少柵極振鈴。
  
  圖1:傳統(tǒng)Si材料的無(wú)橋PFC
  
  圖2:SiC無(wú)橋PFC
  
  相對(duì)相同規(guī)格的硅MOSFET,SiCMOSFET的導(dǎo)通內(nèi)阻RDS(ON)只有其的1/3,也就是說(shuō)在導(dǎo)通內(nèi)阻上損耗只有Si器件的1/3。900VSiCMOSFET具有目前市場(chǎng)上所有900V MOSFET器件中zui低的導(dǎo)通電阻65mΩ。另外SiC器件的開(kāi)關(guān)損耗只相當(dāng)于Si器件的15%。的特性除了直接降低能耗以外,更主要的是減少用于散熱的器件,降低整個(gè)系統(tǒng)成本,減小系統(tǒng)體積。圖3為同等功率等級(jí)的SiC器件和Si器件構(gòu)成的PFC模塊的效率。對(duì)于很多新能源或者電力領(lǐng)域3個(gè)百分點(diǎn)可能是關(guān)系到產(chǎn)品的合格與否。
  
  圖3:SiC器件與Si器件的PFC效率對(duì)比
關(guān)鍵詞:電抗器
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