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2020.04.08 AC/DC

評估結果:效率和切換波形

使用SiC-MOSFET的隔離型準諧振轉換器的設計案例

針對此前介紹過的範例電路,此次介紹其效率和切換波形的評估結果。完整電路請參考這裡

效率的評估

效率的評估結果曲線圖中,給出了三種輸入電壓的效率和輸出功率、各輸入引腳的效率和輸出電流。

圖中是給DC輸入引腳輸入300VDC、600VDC、900VDC時的效率。設計的基本規格是24V/1A輸出,因此在24W附近體現出良好的效率,比較理想的特性是低輸出功率時也能保持高效率。在300V輸入的範例中,到15W(Iout約0.63A)前的效率高達90%左右,到5W(Iout約0.21A)時也保持了80%以上的效率。在其他輸入電壓條件下也同樣在廣泛的輸出功率範圍內保持著高效率。

這張圖中是向DCIN輸入300VDC(紅)、向ACIN輸入300VDC(綠)、向ACIN輸入300VAC時的效率。獲得的結果是,不經由整流電路向DCIN的DC輸入時效率最高。

切換波形的評估

雖然效率是透過測量功率或電壓和電流就可以計算出來,而無需觀察切換波形,但在切換電源中,觀察關鍵波形並確認尖峰和振盪等是否有異常是非常重要的。下面是功率切換SiC MOSFET的漏極電壓和漏極電流的切換波形。漏極電壓波形是準諧振型的獨特波形。相對於上段,下段的Iout是翻倍的。可以比較觀察一下導通/關斷的時間以及漏極電流的區別。

這些波形是接近理想波形的,也可以用於判斷試製電路是否正常的參考。

另外還有其他一些需要確認的專案。點擊這裡可以參閱AC/DC轉換器評估相關的系列文章。雖然是關於返馳式轉換器的內容,但其方法基本相同。

重點:

・使用範例電路測試並探討效率。

・電路零件僅為參考範例,具體可根據情況進行不同的選擇。

PWM返馳式轉換器設計範例