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2019.10.09 AC/DC

评估结果:效率和开关波形

使用SiC-MOSFET的隔离型准谐振转换器的设计案例

针对此前介绍过的示例电路,此次介绍其效率和开关波形的评估结果。完整电路请参考这里

效率的评估

效率的评估结果曲线图中,给出了三种输入电压的效率和输出功率、各输入引脚的效率和输出电流。

图中是给DC输入引脚输入300VDC、600VDC、900VDC时的效率。设计的基本规格是24V/1A输出,因此在24W附近体现出良好的效率,比较理想的特性是低输出功率时也能保持高效率。在300V输入的示例中,到15W(Iout约0.63A)前的效率高达90%左右,到5W(Iout约0.21A)时也保持了80%以上的效率。在其他输入电压条件下也同样在广泛的输出功率范围内保持着高效率。

这张图中是向DCIN输入300VDC(红)、向ACIN输入300VDC(绿)、向ACIN输入300VAC时的效率。获得的结果是,不经由整流电路向DCIN的DC输入时效率最高。

开关波形的评估

虽然效率是通过测量功率或电压和电流就可以计算出来,而无需观察开关波形,但在开关电源中,观察关键波形并确认尖峰和振荡等是否有异常是非常重要的。下面是功率开关SiC MOSFET的漏极电压和漏极电流的开关波形。漏极电压波形是准谐振型的独特波形。相对于上段,下段的Iout是翻倍的。可以比较观察一下导通/关断的时间以及漏极电流的区别。

这些波形是接近理想波形的,也可以用于判断试制电路是否正常的参考。

另外还有其他一些需要确认的项目。点击这里可以参阅AC/DC转换器评估相关的系列文章。虽然是关于反激式转换器的内容,但其方法基本相同。

关键要点:

・使用示例电路测试并探讨效率。

・电路部件仅为参考示例,具体可根据情况进行不同的选择。

PWM方式反激式转换器设计手法