電晶體｜評估篇

逆變電路中開關元件反向恢復特性的重要性 透過三相逆變電路比較PrestoMOS™與一般SJ MOSFET的效率（模擬）

2025.05.22

重點

・透過模擬確認了三相調變逆變電路的電路效率和1個MOSFET的損耗。

・透過在三相調變逆變電路中對PrestoMOS™和一般SJ MOSFET進行比較，證實使用反向恢復特性出色的PrestoMOS™的情況下效率更高（損耗更低）。

・在三相調變逆變電路中，反向恢復特性出色的PrestoMOS™在效率方面優勢顯著。

本文將介紹第四個主題，也是本系列文章的最後一篇“透過三相逆變電路比較PrestoMOS™與一般SJ MOSFET的效率”。這次是透過模擬來進行效率比較的。

透過三相調變逆變電路比較PrestoMOS™與一般SJ MOSFET的效率（模擬）

繼上一篇中透過雙脈衝測試進行損耗比較的內容之後，本文中我們將對本系列文章的評估物件—三相調變逆變電路中的效率進行比較。MOSFET與雙脈衝測試中使用的產品型號一樣，即PrestoMOS™ R6030JNx 和一般的SJ MOSFET R6030KNx。這次是透過模擬來進行效率比較的。圖19為模擬電路。

三相逆變器的模擬電路圖

模擬條件是根據雙脈衝測試電路中所用的條件進行了如下設置：

  1. (1) 閘極驅動電壓VGS：0V to 12V
  2. (2) 電源電壓Vin：280Vdc
  3. (3) 電感LU、LV、LW：8mH
  4. (4) 開關頻率fsw：5kHz
  5. (5) 閘極電阻RG(on)：根據元件進行變更（為了使導通的di/dt達到100A/μs）
  6.  ・PrestoMOS™ R6030JNx：60Ω（並聯3個180Ω電阻）
  7.  ・R6030KNx：180Ω
  8. (6) 閘極電阻RG(off)：22Ω
  9. (7) 輸出功率POUT：100W、300W、500W、700W、1000W

圖20為模擬得到的效率。圖21為模擬過程中1個MOSFET的損耗。

效率結果（模擬結果）/1個MOSFET的損耗（模擬結果）

從結果可以看出，PrestoMOS™ R6030JNx（紅線）的效率更高，其優異的反向恢復特性是非常有助提高效率的。另外，關於損耗，當輸出功率為1000W時，1個MOSFET的損耗改善了0.5W，而使用6個MOSFET時，這些MOSFET加起來可以改善3W的損耗。

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