另外,為了延長一次側的開關導通時間,可以稍微降低開關頻率并提高輸出功率的要求。這樣,一次側電流峰值增加,傳輸的能量也增加(Pout = 40W時)。當超過最大輸出功率時,過電流保護功能工作并阻止開關動作,以防止系統過熱。

圖5. 準諧振工作時的SiC-MOSFET開關波形
首先,評估板因有兩個工作點而以電流不連續模式(DCM)工作。然后,在最后一個工作點(40W)時正好達到電流臨界模式(BCM)。根據不同的輸入電壓,DCM和BCM在不同的輸出功率進行切換。
圖6左側是對于不同的輸入電壓,在最大40W的負載范圍輸出12V電壓時的效率。如圖6右側所示,通過測量可知SiC-MOSFET的外殼溫度保持在90℃以下。SiC-MOSFET的最大容許結溫為175℃。芯片-外殼間的熱阻遠遠低于外殼-環境間的熱阻,因此只要是結溫低于上限值的外殼即可以說是安全的。這表明該評估板即使在高達40W的輸出功率條件下,無需散熱器也可工作。另外,如果對SiC-MOSFET增加散熱器來冷卻輸出整流二極管,則可以實現更高的輸出功率。

圖6. 使用了SiC-MOSFET的輔助電源單元評估
這里給出的是各DC輸入電壓的測量值,利用400 / 480V的三相AC電源也可運行評估板。PCB上安裝了整流所需的二極管電橋。
利用SiC-MOSFET技術,可實現小型化并提高系統效率、可靠性及簡潔性
在需要幾十瓦的簡單且性價比高的三相輸入用單端反激式解決方案和超過400V的DC輸入電壓條件下,Si-MOSFET并不適用。因為大電壓Si功率MOSFET的性能較低。另外,使用雙端反激式或堆疊式MOSFET等設計復雜結構的輔助電源,是非常費時費力的。這部分精力應該用在主電源系統的設計上。
利用1700V SiC-MOSFET的優異性能和BD768xFJ控制IC,不僅能夠設計三相系統用或高DC輸入電壓用的簡單輔助電源,而且還可以發揮出卓越的性能。 利用基于SiC-MOSFET的技術,設計人員可提高產品的效率、簡潔性、可靠性并實現小型化。1700V SiC-MOSFET在性能方面的優勢可以與使用了Si-MOSFET的解決方案系統的成本相匹敵,比如可削減散熱器、線圈等昂貴部件的成本。經過優化的控制IC可安全地驅動SiC-MOSFET,是能夠減輕設計負擔并將系統產品投入市場的周期最短化的極具突破性的解決方案。
ROHM的官網公開了更詳細的電路圖、尺寸指南、部件清單以及更詳細的應用說明。另外,還可聯系ROHM獲取專為輔助電源單元而優化了控制IC和SiC-MOSFET的評估板。