2022.07.06 Si功率元件

效率的評估

相移全橋電路的功率轉換效率提升

重點:

・在SJ MOSFET的效率對比中，PrestoMOS^™是效率最好的。

・要想提高使用了SJ MOSFET的PSFB電路的效率，重要的是要選擇t_rr盡可能小、切換特性優異的SJ MOSFET。

針對本系列文章的主題—轉換效率，本文將會給出使用實際電源電路進行評估的結果。具體而言，本文對Q1～Q4的MOSFET使用導通電阻約0.2Ω的五種快速恢復型SJ MOSFET時的結果進行了比較。測試條件為輸入電壓V_in=390V、輸出電壓V_out=12V、輸出電流I_out=10A～50A、切換頻率f_sw=100kHz。

如圖所示，結果顯示R6020JNX（紅色實線）在整個負載範圍內效率最高。R6020JNX是最新一代的PrestoMOS^™，具有領先業界的高速t_rr和最佳化寄生電容。

此外，與比較物件R6020FNX（相當於上一代產品）和其他MOSFET相比，閘極閾值電壓V_GS(th)更高，這會使誤導通導致的直通電流難以流過。通常，當V_GS(th)高時，導通損耗會增加，但在PSFB電路中，可以在輕載時調整Dead Time，在重載時利用ZVS技術，來減少各自的導通損耗，因此，弱化了高V_GS(th)帶來的劣勢。

從這些方面來看，可以說要想提高使用了SJ MOSFET的PSFB電路的效率，選擇t_rr盡可能小、切換特性優異的SJ MOSFET很重要。