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AC/DC

使用SiC-MOSFET的隔離型準諧振轉換器的設計案例

設計案例電路

上一篇文章對設計中使用的電源IC進行了介紹。本文將介紹設計案例的電路。

準諧振方式

上一篇文章提到,電源IC使用的是SiC-MOSFET驅動用AC/DC轉換器控制IC“BD7682FJ-LB”。轉換電路採用準諧振方式,是利用變壓器一次線圈的電感和諧振電容的電壓諧振的振盪線圈變換器,通常損耗和雜訊可以比PWM返馳式轉換器降得更低。

基本上屬於返馳式轉換器,因此會在關斷期間將MOSFET導通期間內積蓄到變壓器中的能量運輸至二次側。PWM返馳式轉換器也是相同的工作模式,但採用準諧振方式的話,變壓器在釋放能量後,根據變壓器一次線圈的電感量和諧振電容的電容量,會產生諧振帶來的電壓振動。從而利用該電壓振動,由IC檢測到Vds的波谷電壓並進行下一次導通。在這個時間的導通,變壓器中流動的電流為零,漏極電壓也很低,因此可將降低開關損耗和雜訊。這就是準諧振方式的優勢。

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順便提一下,該動作產生的準諧振轉換器的開關損耗,基本上不會在導通時產生,關斷時的損耗占主導地位。

另一個工作特點是,輕負載時處於不連續工作模式,開關頻率隨著負載的上升而上升。然後,以某個負載電流為為邊界(臨界點)進入臨界工作模式,在這種狀態下,開關頻率隨著負載的上升而降低。由於開關頻率隨負載而變化,因此可以說是一種PFM轉換器。

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24V/1A隔離型準諧振轉換器的設計案例電路

下面是設計案例的輸入輸出條件和電路圖。將在該條件下計算電路零件的常數。

輸出:24V、1A(24W)
輸入:300~900VDC(400~690VAC)

關於輸入,雖然具有DC電壓輸入和AC電壓輸入兩種輸入,但由於將AC輸入電壓整流後會成為DC電壓,因此將根據DC輸入電壓值來設定常數。

點擊電路圖可放大查看。

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重點:

・准諧振方式是利用了變壓器一次繞組的電感和諧振電容器的電壓諧振的振盪線圈變換器。

・利用准諧振方式可降低開關損耗和雜訊。


PWM返馳式轉換器設計範例