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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:用來設定過負載保護點切換的電阻

本文中將對本設計中使用的電源IC固有的功能、過負載保護校正功能的設定相關的電阻值進行計算。

主要零件選型:用來設定過負載保護點切換的電阻R20

首先,來確認過負載保護點切換設定電阻R20在電路上的位置。這個電路圖是從整個電路圖中摘錄的。需要確認整個電路時,請參考這裡

此次設計中使用的電源IC“BD7682FJ”對於輸入電壓的波動具有校正過負載保護點的功能。

當輸入電壓上升時,如果過電流限制是恒定的,則額定功率將直接增加。當輸入電壓超過設定值時,這種校正功能可透過降低電流限制電平來降低損耗功率,從而使過負載時的保護更可靠。

下面為計算示例。輸入電壓採用三相380VAC來進行設計。三相380VAC的最大值為√2×380VAC = 537VAC。對此取50%左右的餘量,將切換電壓設定為DC800V。

公式中的Izt是切換導通時從IC流到變壓器VCC線圈Nd的電流。當Izt超過1mA時,降低過電流限制電平,來降低過負載保護點。

接下來,我們來確認過負載保護點切換後,是否能保證額定負載。當過負載保護點切換時,Vcs=1.0V變為0.70V。這意味著過電流限制變為0.7倍。然後計算這個條件下的各個參數。

設變壓器的轉換效率為η=0.85,則超載切換後的輸出功率可透過下述公式計算。

在這個公式中,fsw’不是計算值158kHz而是120kHz的原因是電源IC的最大切換頻率為120kHz。

透過計算結果可以看出,當輸入電壓高於800VDC時,超載點發生變化,輸出功率被限制為19.38W。下面給出示例電路中的實測值作為參考值。關於過負載保護點,不僅需要計算,還需要在機台打件狀態下進行確認。

過電流檢測 示例電路中的實測值(參考值)

重點:

・過負載保護校正功能是這款IC的功能,當輸入電壓超過設置值時,通過降低電流限制電平來降低損耗功率,從而使過負載時的保護更可靠。

・切換電壓根據R20的電阻值(按文中給出的公式計算)設置。


PWM返馳式轉換器設計範例