【应用】采用Wolfspeed SiC肖特基二极管替代传统硅二极管优化Boost PFC整体性能的应用方法
SiC材料有很多优于Si材料的特点，如禁带宽度大、临界击穿场强高、热导率大、饱和电子漂移速度高及介电常数低等。SiC肖特基二极管很好发挥了SiC材料的特点，与Si肖特基二极管相比，有高耐压、高工作温度，高dV/dt，高正向浪涌能力、低反向漏电流、零反向恢复等优点。
WOLFSPEED是一家在SiC领域有着25年经验的公司，也是最早推出商业化SiC产品的公司之一。Wolfspeed推出了型号众多的SiC肖特基二极管，实践证明，这些产品在性能和可靠性上要优于Si器件，甚至优于大多数同类型SiC竞争产品。
下面我们来对比采用Wolfspeed SiC 肖特基二极管设计的500W Boost PFC和采用Si肖特基二极管设计的500W Boost PFC的整体性能。
图1为两种PFC在90VAC输入不同功率输出测得的效率曲线。绿色曲线为采用Si二极管开关频率80KHz PFC的效率，红色曲线为采用SiC二极管开关频率80KHz PFC的效率，蓝色曲线为采用SiC二极管开关频率200KHz PFC的效率。很明显，80KHz SiC PFC效率最高，200KHz SiC PFC在高功率段效率高于80KHz Si PFC，在低功率段低于80KHz Si PFC。
图1 两种PFC在90VAC输入不同功率输出测得的效率曲线
同样的开关频率Si Boost PFC 和 SiC Boost PFC 体积基本相同，但是采用SiC Boost PFC可以提高开关频率，更高的开关频率就可以选用更小体积的电感和电容。如图2所示的80KHz和200KHz SiC Boost PFC 的实物图。
图2 80KHz和200KHz SiC Boost PFC 的实物图
我们拿80KHz的Si Boost PFC和200KHz的SiC Boost PFC做一个整体的对比。表1为两者详细参数对比。很明显采用SiC 肖特基二极管的PFC，提高开关频率到200KHz，使得功率密度提高了61%。
表1 80KHz的Si Boost PFC和200KHz的SiC Boost PFC 详细参数对比
可见，采用Wolfspeed 推出的SiC 肖特基二极管替代Si肖特基二极管，重新设计Boost PFC，能够提高开关频率，降低体积，获得更高的效率和功率密度。
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