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2019.03.22 AC/DC

主要部件选型:输入电容和平衡电阻

使用SiC-MOSFET的隔离型准谐振转换器的设计案例

继上一篇文章MOSFET的选型之后,本文将确定输入电容和平衡电阻的常数。

主要部件选型:输入电容C2、C3、C4

右侧的电路图是从整个电路图中摘录的输入部分的电路。输入端的输入电容需要C2、C3、C4这3个电容。需要确认整个电路时,请参考这里
输入电容的容值通过下表来确定。

关于输入,如设计案例电路中所述,将AC输入电压整流后会变为DC电压,因此将根据DC输入电压值来设置常数。

输入电压规格:300~900VDC(400~690VAC)
Pout=24V×1.1A=25W

根据上述规格,Cin为1×25=25µF,因此选择33µF的电容。

输入电容也与输入停止后的输入电压保持时间等有关,因此,也可根据这些相关规格来选择电容量。

接来下,我们将探讨并来确定输入电容的耐压。从上面可以看出,这个电路是处理高电压的电路,要求输入电容具有高耐压特性。输入电容的耐压需要达到最大输入电压以上。最大输入电压按80%降额。

最大输入电压/降额=900V/0.8=1125V

要想支持1125V,需要串联使用三个450V耐压的电容,从而获得450V×3=1350V的耐压。当然,整体上要获得33µF的电容量,各电容需要三倍的电容量,因此选择100µF/450V的电容。

主要部件选型:平衡电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6

为了获得所需的耐压,我们采用了串联连接电容的手法,但在这种情况下,需要保持施加到所有电容的电压均衡,因而需要与各电容并联连接平衡电阻。从电路图中可以看出,平衡电阻是串联在输入端和GND之间,因此流经平衡电阻的电流只是一种损耗,故建议选择470kΩ以上的电阻值。平衡电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6的损耗如下:

平衡电阻损耗(W)=最大输入电压×最大输入电压/平衡电阻的和
=900V×900V/(470k×6=2.82MΩ)=0.287W

综上所述,得出:

输入电容C2、C3、C4:100µF/450V
平衡电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6:470kΩ

关键要点:

・输入电容采用串联连接的方法,以获得所需的耐压。

・串联连接电容时,需要插入平衡电阻以确保施加于各电容的电压均衡。

・由于平衡电阻只是产生IR损耗,因此需要注意电阻值。

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