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【R课堂】SiC MOSFET④DC-DC转换器实机验证

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发表于 2024-5-10 09:18:38 | 显示全部楼层 |阅读模式
在降压型DC-DC转换器中使用第4代SiC MOSFET的效果:DC-DC转换器实机验证
为了确认上一篇中提到的损耗分析在实际应用产品中的具体反映,我们将第4代SiC MOSFET安装在以下规格的降压型DC-DC转换器中,进行了实际应用验证。表1中是DC-DC转换器和SiC器件的规格。用来调整开关速度的外置栅极电阻Rg_ext采用的是3.3Ω,这个值可以平衡高速开关与振铃和浪涌。图4是(a)DC-DC转换器电路和(b)半桥部分使用的第4代SiC MOSFET评估板(内置去耦电容)。电感器L、输出电容器Co以及输入大容量电容器是外接的。另外,为了进行比较而使用了第3代SiC MOSFET。

在降压型DC-DC转换器中使用第4代SiC MOSFET的效果:DC-DC转换器实机验证 为了确认上一篇中提到的损耗分析在 ...

在降压型DC-DC转换器中使用第4代SiC MOSFET的效果:DC-DC转换器实机验证 为了确认上一篇中提到的损耗分析在 ...

图4

图4
图5是50kHz条件下导通和关断时的VGS、VDS、ID波形(右列波形)。左侧是将导通时(右列波形中绿色虚线包围的区域)的波形放大后的样子。从放大后的波形可以看出,导通时的上升时间Trise非常短,仅有20ns左右。

仅有20ns左右

仅有20ns左右
图6是该DC-DC转换器的效率(左侧)和损耗(右侧)测试结果。从测试结果可以看出,在轻负载(1kW附近)条件下,开关损耗(固定损耗)非常小——这也是第4代SiC MOSFET的特点,所以效率得以显著提高。另外, 在重负载(5kW附近)条件下,与第3代SiC MOSFET相比,第4代SiC MOSFET的损耗降低达15W以上。

图6

图6

有奖问答:对DC-DC转换器的损耗分解进行理论分析后的结果,已经确认损耗降低了约________
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