SiC应用到电源设计中,有哪些优点?

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更高效智能的能源利用是当今社会一个重中之重的话题。要想达到可持续发展,我们必须解决气候变暖/资源紧缺、城市扩张、人口激增以及数字化等多方面的问题。高效智能的能源利用反映到性能上,即更安全、更便捷、更清洁、更高效。要达到这四点,过去20年IGBT交了一份很好的答卷。但是到现在这个阶段,如果要更上一层楼,再有一个质的飞跃,那IGBT已经捉襟见肘了。相比之下,碳化硅则是一种可以从量变到质变实现很大飞跃的元器件,因此是业界非常重要的一个战略方向。
 
碳化硅相比硅基半导体主要有以下几个特点。提高性能——高温、高压、高频/高速,包括损耗降低。功率密度提高,则对于同样的电流,设备的尺寸可以做得更小。沟槽型的技术可以使失效率更低。频率提高,则电容电感体积的要求可大大减少,系统尺寸也会大大减少。简化控制,降低系统成本。碳化硅目前的一个劣势是相比IGBT成本比较高,但是由于它的高频,散热性能可以提高,电容电感尺寸要求可大大减少,因此可以降低系统的成本。
 
将SiC融入到电源解决方案中,可以有效降低电源的发热,采用了SiC-MOSFET的反激式转换器的辅助电源解决方案,因采用了ROHM的控制IC而更具魅力和吸引力。这种控制IC的设计利用反激式转换器安全可靠地驱动SiC-MOSFET,而且不会因栅极驱动器IC而变得复杂。
 
ROHM针对目前可入手的几款SiC-MOSFET,开发出特别满足各元器件栅极驱动所需条件的准谐振AC/DC转换器控制IC“BD768xFJ”并已实施量产。这款控制IC与ROHM的1700V耐压SiC-MOSFET相结合,可以最大限度地发挥产品的效率与性能。BD768xFJ不仅可控制所有的反激式电路,还能够以适当的栅极电压驱动SiC-MOSFET,从而保证最佳性能。此外,还可通过栅极箝位功能和过载保护功能来保护SiC-MOSFET。
 
BD768xFJ这款控制IC,采用小型SOP8-J8封装,具备电流检测用的外置分流电阻和过负载、输入欠压、输出过电压保护等保护功能以及软启动等功能。搭载了准谐振开关,以在全部工作范围内将EMI抑制在最低水平,并降低开关损耗。另外,为了优化在低负载范围的工作,控制器还安装了突发模式工作和降频功能。
 
ROHM的官网公开了更详细的电路图、尺寸指南、部件清单以及更详细的应用说明。另外,还可联系ROHM获取专为辅助电源单元而优化了控制IC和SiC-MOSFET的评估板。详情请见https://www.rohm.com.cn
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