提高效率主动开关AC桥
提高功率和电密度一直是供电产业的首要目标近十年来 电机开发 物学控制机制 取得了惊人进步超枢纽MOSFETs演化SiC二极管和最新GANFETs确保高频高交换效率同时,先进地形学实施及其相应的控制计划正在快速发展结果,现在完全可行实现优化操作点平衡导损和交换损
二极管桥通常被选为前端修复AC线压仍是一个大问题,妨碍效率和电量密度提高高压整流二极管前推法通常约1V表示当前主路径中二极管可能导致总效率损耗超过1%,特别是低线输入
例举今日最受欢迎效率规则之一 80+80+需要96%峰值 230VAC和94%峰值115VAC二级开发/开发效率高达98%后,桥梁很容易耗尽PFC阶段预算的一大部分,因为它导电损耗率高。二极管桥可成为电源最热点,限制电密度并引入热设计的另一个挑战
减少桥梁功耗是电源产业下一个关键里程碑已经有解决这一问题的解决方案,最受欢迎的二重桥式PFCs和tem-polePFCs图1显示在两个表层中,整形二极计从主流路径二减为一,从而省下桥上传损
图1 无桥PFC类型
持续研究和参考设计显示有希望结果大型消费市场尚未广泛采行这些解决方案,因为尚有方法开发精密IC解决方案,其中包括竞争性BOM成本和经证明的强健可靠性无桥化PFC需要外大容量电导抑制常见模式噪声,从成本和大小角度看这是一个下坡面。图腾极PFC通常需要高成本组件,如高端驱动器和隔离流感测不仅如此,而且这些设计大都基于DSP或由多离散组件搭建于传统PFC控制IC
另一种简单快捷的替代方法可立即减少桥上断电量,而不是等待新控制器IC演化实现基本思想是用同步校正MOSFET替换二极管其余电源设计 包括所有电阶控制器IC图2使用MPS说明概念MP6925A双通道同步整流驱动
图2 低面桥带同步校正MOSFET
上头MP6925ALLC转换器常用主动驱动两个MOSFET基于检测排水源电压DS)搭建系统替换AC桥下端二极管时,二高压JFETsJ1和QJ2)用于在VDS检测期间绑定高电压流出MOSFET二极管时触发VDS负阈值,驱动启动相应的MOSFETMOSFET导演期间,驱动调节相应的门电量,使VDS低于一定水平,直到电流太低无法触发VDS转出阈值图3显示典型操作波形
115VAC输入全加载
115VAC20%加载
图3 典型同步校正MOSFET波
竞动同步校正驱动程序应快速转机能力举例说,MP6925A开4.7nF门容量时可延迟35ns关闭门产生效果后,这一整齐化可有效防止MOSFET上出现逆向电流此外,这些MOSFETs可获益于“反喷雾逻辑”,它阻止两个MOSFETs同时开机通向全方位解决方案非常可靠 免得有拍通风险
实验结果基于120W适配器设计实现,其中650V和99mr/MOSFETs使用为主动开关,从而替换两端桥二极管图4显示二极管换成SRMOSFET解决方案后效率提高时速115VAC低线输入全载效率提高0.43%,这意味着0.5W从全功耗中省下188比分直播吧这对于大多数应用性能和热设计都大有改进
图4:实验结果基于120W适配设计
动态桥梁解决方案基于强同步整流器,即时替代解决传统PFC二极管桥高功率损耗问题接桥二极管相对固定前方电压下降-由MOSFETs替换导电损耗可因调低MOSFET状态阻抗而减少同时,减功率还简化热设计相较于研究中的其他复杂无桥解决方案,该解决方案基础是精密IC控制器,外部构件计数低188比分直播吧这使低端主动桥梁解决方案成为实用应用成本效益高的即时使用解决方案
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