【经验】SiC-MOSFET的隔离型准谐振转换器设计案例——输入电容/平衡电阻选型

时间： 2019-04-20 来源：ROHM

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本文将介绍使用了“准谐振方式”电源IC的隔离型AC/DC转换器的设计案例。设计中使用的电源IC是ROHM的“BD7682FJ-LB”这款IC。BD7682FJ-LB是AC/DC转换器用的准谐振控制器，是全球首款*专为驱动SiC-MOSFET而优化的电源IC。转换电路采用准谐振方式，是利用变压器一次绕组的电感和谐振电容器的电压谐振的自激式反激转换器，通常损耗和噪声可以比PWM反激式转换器降得更低。

24V/1A隔离型准谐振转换器的设计案例电路

下面是设计案例的输入输出条件和电路图。将在该条件下计算电路部件的常数。

输出：24V、1A（24W）
输入：300～900VDC（400～690VAC）

关于输入，虽然具有DC电压输入和AC电压输入两种输入，但由于将AC输入电压整流后会成为DC电压，因此将根据DC输入电压值来设置常数。

主要部件选型：输入电容C2、C3、C4

下方电路图是从整个电路图中摘录的输入部分的电路。输入端的输入电容需要C2、C3、C4这3个电容。输入电容的容值通过下表来确定。

关于输入，如设计案例电路中所述，将AC输入电压整流后会变为DC电压，因此将根据DC输入电压值来设置常数。

输入电压规格：300～900VDC（400～690VAC） Pout＝24V×1.1A＝25W

根据上述规格，Cin为1×25＝25µF，因此选择33µF的电容。

输入电容也与输入停止后的输入电压保持时间等有关，因此，也可根据这些相关规格来选择电容量。接下来，我们将探讨并来确定输入电容的耐压。从上面可以看出，这个电路是处理高电压的电路，要求输入电容具有高耐压特性。输入电容的耐压需要达到最大输入电压以上。最大输入电压按80%降额。最大输入电压/降额＝900V/0.8＝1125V

要想支持1125V，需要串联使用三个450V耐压的电容，从而获得450V×3＝1350V的耐压。当然，整体上要获得33µF的电容量，各电容需要三倍的电容量，因此选择100µF/450V的电容。

主要部件选型：平衡电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6

为了获得所需的耐压，我们采用了串联连接电容的手法，但在这种情况下，需要保持施加到所有电容的电压均衡，因而需要与各电容并联连接平衡电阻。从电路图中可以看出，平衡电阻是串联在输入端和GND之间，因此流经平衡电阻的电流只是一种损耗，故建议选择470kΩ以上的电阻值。平衡电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6的损耗如下：

平衡电阻损耗（W）＝最大输入电压×最大输入电压/平衡电阻的和

＝900V×900V/（470k×6＝2.82MΩ）＝0.287W

综上所述，得出：

输入电容C2、C3、C4：100µF/450V

平衡电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6：470kΩ

关键要点：

・输入电容采用串联连接的方法，以获得所需的耐压。

・串联连接电容时，需要插入平衡电阻以确保施加于各电容的电压均衡。

・由于平衡电阻只是产生IR损耗，因此需要注意电阻值

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2019年03月 - 选型指南 - Ver.2.0 代理服务技术支持采购服务

ROHM AC-DC转换器选型表

罗姆的DC-DC转换器（开关稳压器）系列产品，阵容丰富且应用广泛。从FET内置型（降压型/升压型/升降压型）、FET外置型（降压型/升压型/升降压型）、单通道型到系统电源型产品，皆有提供。

产品型号	品类	Grade	Controller Type	Vin1 (Min.)[V]	Vin1 (Max.)[V]	BR PIN	Temperature (Min.)[°C]	Temperature (Max.)[°C]	Package
BD7695FJ	AC/DC转换器	Standard	PFC	12V	38V	BR PIN	-40℃	105℃	SOP-J8

选型表 - ROHM 立即选型

是否不需要输入耦合电容器？

不需要。通过采用直接耦合方式，这样就无需在输入端子中设置用于截止电流的电容器。

2024-08-30 - 技术问答代理服务技术支持采购服务

【产品】采用TO263-7L封装的AC/DC转换器IC适用于通用逆变器，内置1700V耐压的SiC MOSFET

ROHM推出的BM2SC12xFP2-LBZ是业内先进的AC/DC转换器IC，采用一体化封装，内置1700V耐压SiC MOSFET，使采用了SiC MOSFET的高效AC/DC转换器的设计更容易。

2022-04-12 - 产品代理服务技术支持采购服务

ROHM ACDC Converters ICs (PWM Quasi-Resonant)选型表

ROHM的ACDC控制用IC实现高效化和小型化。减少轻负载时的功耗，内置POWER MOS的小型产品也形成系列。且内置丰富的保护电路和低噪音功能。

Withstand Voltage [V]

On Resistor (MOSFET)[Ω]

SW Frequency (Max.)[kHz]

Frequency Reduction Function

Current Detection Resistors

Over Current Detection Voltage (typ.)[V]

Dynamic Over Current Detection

Temperature (Min.)[°C]

Temperature (Max.)[°C]

Frequency Reduction Function

External

0.78

Dynamic Over Current Detection

选型表 - ROHM 立即选型

何谓BTL输出方式？

这是Bridge Tied Load的缩写。和通常的单路放大器相比，它使用2个放大器电路，反向连接到扬声器两端子。具有无需输入耦合电容器，输出功率高达4倍的优点。

2024-08-30 - 技术问答代理服务技术支持采购服务

运算放大器作为比较器使用时，输入电压在同相输入电压范围外时也能正常工作吗？

和作为运算放大器使用时一样，作为比较器使用时，如果+输入端子和-输入端子的电压不在同相输入电压范围内，不能保证正常工作。另外，由于内置相位补偿电容，作为比较器使用时，延迟时间会大于专用比较器。

2024-06-28 - 技术问答代理服务技术支持采购服务

关于复位IC，请告知在小于推荐的输入电容的最小值时的注意点。是否有最大值限制？

如果减小输入电容，复位输出切换时的贯通电流引起的VDD的电压变动会变大，容易引发误动作。特别是如果使用电阻分压对复位电压进行外部设置，则有可能如Datasheet记载那样发生振荡，因此建议使分压电阻值尽可能小，输入电容尽可能大。关于输入电容的最大值，除了电源的上升沿/下降沿时间延长以外没有限制。

2024-07-30 - 技术问答代理服务技术支持采购服务

ROHM（罗姆）开关/IPD/多路转换器/逻辑IC选型指南（英文）

Automotive Standard Logic Standard Logic Serial-in/Parallel-out Drivers USB Switch ICs IPD (IPS)

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2022/8/3 - 选型指南 - Edition 2022 代理服务技术支持采购服务

SCT2H12NZ 1700V高耐压SiC MOSFET

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08.2016 - 商品及供应商介绍代理服务技术支持采购服务