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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

主要零件選型:輸入電容和平衡電阻

繼上一篇文章MOSFET的選型之後,本文將確定輸入電容和平衡電阻的常數。

主要零件選型:輸入電容C2、C3、C4

右側的電路圖是從整個電路圖中摘錄的輸入部分的電路。輸入端的輸入電容需要C2、C3、C4這3個電容。需要確認整個電路時,請參考這裡

輸入電容的容值透過下表來確定。

關於輸入,如設計案例電路中所述,將AC輸入電壓整流後會變為DC電壓,因此將根據DC輸入電壓值來設定常數。

輸入電壓規格:300~900VDC(400~690VAC)
Pout=24V×1.1A=25W

根據上述規格,Cin為1×25=25µF,因此選擇33µF的電容。

輸入電容也與輸入停止後的輸入電壓保持時間等有關,因此,也可根據這些相關規格來選擇電容量。

接來下,我們將探討並來確定輸入電容的耐壓。從上面可以看出,這個電路是處理高電壓的電路,要求輸入電容具有高耐壓特性。輸入電容的耐壓需要達到最大輸入電壓以上。最大輸入電壓按80%降額。

最大輸入電壓/降額=900V/0.8=1125V

要想支援1125V,需要串聯使用三個450V耐壓的電容,從而獲得450V×3=1350V的耐壓。當然,整體上要獲得33µF的電容量,各電容需要三倍的電容量,因此選擇100µF/450V的電容。

主要零件選型:平衡電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6

為了獲得所需的耐壓,我們採用了串聯連接電容的手法,但在這種情況下,需要保持外加到所有電容的電壓均衡,因而需要與各電容並聯連接平衡電阻。從電路圖中可以看出,平衡電阻是串聯在輸入端和GND之間,因此流經平衡電阻的電流只是一種損耗,故建議選擇470kΩ以上的電阻值。平衡電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6的損耗如下:

平衡電阻損耗(W)=最大輸入電壓×最大輸入電壓/平衡電阻的和
=900V×900V/(470k×6=2.82MΩ)=0.287W

綜上所述,得出:

輸入電容C2、C3、C4:100µF/450V
平衡電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6:470kΩ

重點:

・輸入電容採用串聯連接的方法,以獲得所需的耐壓。

・串聯連接電容時,需要插入平衡電阻以確保外加於各電容的電壓均衡。

・由於平衡電阻只是產生IR損耗,因此需要注意電阻值。


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