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AC/DC

使用SiC-MOSFET的隔离型准谐振转换器的设计案例

设计案例电路

上一篇文章对设计中使用的电源IC进行了介绍。本文将介绍设计案例的电路。

准谐振方式

上一篇文章提到,电源IC使用的是SiC-MOSFET驱动用AC/DC转换器控制IC“BD7682FJ-LB”。转换电路采用准谐振方式,是利用变压器一次绕组的电感和谐振电容器的电压谐振的自激式反激转换器,通常损耗和噪声可以比PWM反激式转换器降得更低。

基本上属于反激式转换器,因此会在关断期间将MOSFET导通期间内积蓄到变压器中的能量输送至二次侧。PWM反激式转换器也是相同的工作模式,但采用准谐振方式的话,变压器在释放能量后,根据变压器一次绕组的电感量和谐振电容器的电容量,会产生谐振带来的电压振动。从而利用该电压振动,由IC检测到Vds的波谷电压并进行下一次导通。在这个时间的导通,变压器中流动的电流为零,漏极电压也很低,因此可将降低开关损耗和噪声。这就是准谐振方式的优势。

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顺便提一下,该动作产生的准谐振转换器的开关损耗,基本上不会在导通时产生,关断时的损耗占主导地位。

另一个工作特点是,轻负载时处于不连续工作模式,开关频率随着负载的上升而上升。然后,以某个负载电流为为边界(临界点)进入临界工作模式,在这种状态下,开关频率随着负载的上升而降低。由于开关频率随负载而变化,因此可以说是一种PFM转换器。

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24V/1A隔离型准谐振转换器的设计案例电路

下面是设计案例的输入输出条件和电路图。将在该条件下计算电路部件的常数。

输出:24V、1A(24W)
输入:300~900VDC(400~690VAC)

关于输入,虽然具有DC电压输入和AC电压输入两种输入,但由于将AC输入电压整流后会成为DC电压,因此将根据DC输入电压值来设置常数。

点击电路图可放大查看。

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关键要点:

・准谐振方式是利用了变压器一次绕组的电感和谐振电容器的电压谐振的自激式反激转换器。

・利用准谐振方式可降低开关损耗和噪声。