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瞻bob综合体育手机客户端 - ios+安卓APP芯电子CCM图腾柱PF
发布时间:2022-04-15 11:10 来源:未知 点击次数:

  应用获得极大的拓展。碳化硅和氮化镓的反向恢复损耗接近于零,从而让图腾柱 PFC工作在连续模式成为可能。相比于传统 PFC,图腾柱 PFC拓扑简单,而且效率高,广泛应用于铂金级、钛金级电源设计。

  瞻芯电子开发了工业界首款全功能连续模式 ( CCM )图腾柱 PFC控制芯片 IVCC1102,仅为 16 脚封装,在其问世之前,由于图腾柱 PFC控制的复杂性,数字电源是市场上实现图腾柱 PFC 仅有的解决方案。尽管性能有明显优势,但数字电源项目开发的难度和成本提高了应用导入的门槛。而且,数字在某些特殊的应用场景,如 AC 瞬间掉电或雷击等,其响应速度无法保持正确控制逻辑,从而难于应付电流倒灌。而且,数控通常要求有高水平的软件和硬件工程师协作开发,有较大开发成本和开发时间负担。

  在上述背景下,瞻芯电子自主开发的连续模式图腾柱 PFC IVCC1102,芯片内置高可靠性的模拟控制,具备快速精确的功率因数校正控制信号输出,不使用数字电源,无需编程调试,不管是搭配碳化硅器件,还是搭配氮化镓器件,都能大幅简化器件选型及开发任务,大大加快产品的开发速度,bob综合体育官方手机客户端 - ios+安卓APP下载解决上述提到的各种难点,保证方案的高效、高可靠性,迅速推出高性能电源产品。

  近日公布的基于氮化 ( GaN ) 的镓镓未来 700W 智能混合信号无桥图腾柱 PFC+LLC 量产电源解决方案,以及基于碳化硅(SiC ) 的瞻芯电子 2500W 图腾柱 PFC 电源方案都很好的验证了 IVCC1102 的优异特性。

  瞻芯电子自主开发的 IVCC1102  ,不仅能缩短电源开发时间,降低开发人bob综合app手机客户端下载 - 正版力和器件成本,还能克服多项控制难点,提高电源的可靠性:

  1)反电流倒灌控制。带交流整流同步管的图腾柱 PFC 实质上是一个双向变换器。输入交流电压 ( AC ) 的瞬间下掉,如果不能及时关闭开关器件,会导致母线电解电容能量倒灌回 AC 侧,从而产生很大的倒灌电流。该电流不仅使 PFC 消耗掉系统掉电保持时间(hold-up time)所需的能量,极端情况还可能损坏开关管。 IVCC 1102   检测输入电压,采用自主专利中的固定前馈比控制技术,占空比可以快速响应 AC 电压变化,再配合快速可靠的过零点逻辑,完美地解决了这一控制难点。

  2)平滑过零点电流控制难题。IVCC1102   采用自主专利中的过零点控制技术,缩短过零区,同时提高过零区软启开关频率,减小慢管换流时的电流尖峰,使 AC 电流可以平滑过零。

  3)兼顾低总谐波失真 ( THD ) 和快电压环控制。IVCC1102   釆用自主专利中的混合控制技术,在稳态运行时,仅在 AC 过零点时对输出电压釆样,从而减小输出电压的二次谐波,减小 THD 的影响;而在动态时,输出电压反馈信号实时采样,并进入非线性控制环路,s+安卓APP芯电子CCM图腾柱PF来加快电压环的响应以减小输出电压的波动,使这两难的控制得以有效地结合,提升电路的整体运行效果。

  4)抗雷击破坏。由于雷击波电压上升速度快,并随机地同相或反相地叠加到 AC 电压上,检测电路和必须快速测出输入电压极性并做相应的控制调整,否则容易损坏后级电路。IVCC1102   采用快速的模拟检测电路和固化的控制逻辑,能稳定而有效地应对这种特殊场景,减小或消除雷电波对开关管的冲击。

  瞻芯电子开发了一款图腾柱全桥 PFC 方案,这是一种 AC-DC 的拓扑结构,并工作在连续模式(CCM)。高速桥臂的 SiC MOSFET 工作频率为 57kHz。由于碳化硅 MOSFET 有极小的输出电容和接近零的反向恢复,它是硬开关电路的理想开关器件 。同步整流的慢桥臂工作在工频,由于低导通电阻的 Si MOSFET 导通时的 Vsd 压降远低于高压二极管,使得整流功耗大大降低。通过以上的方式,可以提高应用的整体效率。瞻bob综合体育手机客户端 - io

  基于瞻芯电子 IVCC1102 设计的 2500W 图腾柱 PFC 电源方案及芯片已被终端客户采纳,并实现量产,实物如下图所示:

  该方案 PFC 采用 IVCC1102,搭配瞻芯电子推出的碳化硅 MOS 驱动器 IVCR1401,以及 60m Ω 导阻的碳化硅开关管 IV1Q06060T4,用于同步整流驱动的 IVCO1A01 隔离驱动器控制同步整流管,可实现 2500W 高功率,同时最高转换效率达 98.7% 的解决方案。

  该方案的电流总谐波失真曲线如下图,从曲线可以看出该方案实现了极低的总谐波失真 ( THD ) :

  由于使用非线性环路控制,交流输入,从空载到满载,输出电压仅跌落 38V,从满载到空载,输出电压仅上升 28V。

  珠海镓未来科技采用 GaN 器件无桥图腾柱 PFC 方案,设计上去除了输入整流桥固有的 Vf 损耗,解决了传统 FPC 线路效率无法提升的问题。同时通过 Cascode GaN 的应用,解决图腾柱 PFC MOSFET 反向恢复电荷 Qrr 过高的只能采用 CRM 工作模式的问题。用具有极低等效 Qrr 的 Cascode GaN 器件,使得 PFC 可以工作在连续电流模式提高效率的同时也不牺牲功率密度,实现高达 99.1% 的转换效率。

  镓未来 700W GaN 电源整机能效对比市面上普通在售 Si MOS 产品,半载测试下提高了接近 2% 的转换效率,在满载情况下提高了接近 1.3% 的转换效率。节能提升了 38.72%,预计可以为每台单电源设备年节省 80-120 度电。

  上图为镓未来 700W GaN 电源方案在无散热片情况下,25 ℃环境温度下 110V/60Hz 裸机连续运行 1 小时的热成像图。可以看出,得益于 GaNext 优异的 GaN 器件性能以及成熟的可靠性设计方案。700W GaN LED 驱动电源裸板正面的最大实测温度仅为 88.8 ℃。

  瞻芯电子是中国领先的碳化硅(SiC)功率半导体和芯片解决方案提供商,2017 年成立于上海临港,bob综合体育官方手机客户端 - ios+安卓APP下载致力于开发碳化硅功率器件、驱动和控制芯片、碳化硅功率模块产品。瞻芯电子是中国第一家自主开发并掌握 6 英寸 SiC MOSFET 产品以及工艺平台的公司,致力于围绕碳化硅功率半导体应用,为中国新能源产业提供一站式 ( Turn-key ) 芯片解决方案。

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