DC-DC转换器实机验证
继上一篇文章【经验】电路工作原理和损耗分析 ，本文我们一起来看一下实际安装进行验证的结果。
本文的关键要点
・降压型DC-DC转换器实机验证结论：
– 在轻负载条件下，由于第4代SiC MOSFET的开关损耗非常小，所以效率显著改善。
– 在重负载条件下，与第3代SiC MOSFET相比，第4代SiC MOSFET的损耗降低达15W以上。
– 尤其是高边SiC MOSFET的开关损耗和反向恢复损耗大幅降低，这将有助于改善整体损耗。
第4代SiC MOSFET的特点
在降压型DC-DC转换器中使用第4代SiC MOSFET的效果
● 电路工作原理和损耗分析
● DC-DC转换器实机验证
在EV应用中使用第4代SiC MOSFET的效果
● EV应用
● 装入牵引逆变器实施模拟行驶试验
● 图腾柱PFC实机评估
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【经验】电路工作原理和损耗分析 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1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。
表1.DC-DC转换器规格和SiC器件规格
图 1 实机验证用降压型DC-DC转换器电路和第4代SiC MOSFET评估板
图2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。
图 2 实测开关波形（500Vin，250Vo/20A（5kW），50kHz）
图3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 3 效率和损耗的测试结果（500Vin，250Vo/7kW，50kHz）
图4是对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15W。另外还可以看出，尤其是高边SiC MOSFET的开关损耗和反向恢复损耗PQrr大幅降低，为改善整体损耗发挥了重要作用。
图 4 损耗分析结果（计算值）（左：2kW，右：5kW）
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产品型号
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品类
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Grade
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ch
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Integrated FET / Controller
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Topology
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Synchronous / Nonsynchronous
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Vin1 (Min.)[V]
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Vin1 (Max.)[V]
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Vout1 (Min.)[V]
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Vout1 (Max.)[V]
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Iout1 (Max.)[A]
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SW frequency (Max.)[MHz]
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Light Load mode
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EN
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PGOOD
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Operating Temperature (Min.)[°C]
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Operating Temperature (Max.)[°C]
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Package
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BD9E200FP4-Z
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降压型DC-DC转换器IC
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Standard
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1
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Integrated FET
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Buck
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Synchronous
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直流快速充电站是电动汽车需要在尽可能短的时间内最大续航里程的理想解决方案。DIOTEC的SiC MOSFET DIF120SIC053功率MOSFET脱颖而出，使这一切成为可能。该MOSFET具1200V VDS和52A连续ID，TO-247-4L封装，并配备开尔文源触点，便于散热器安装，RDS(ON)＜53mΩ。
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型号- SCT2280KE,SCT212AF,SCT2450KE,SCT2160KEAHR,SCT2450KEAHR,SCT2H12NZ,SCT3022KL,SCT2080KE,SCT3040KL,SCT3030KL,BD7682FJ-LB-EVK-402,SCH2080KE,SCT2H12NYSCT2750NY,SCT2080KEAHR,SCT2280KEAHR,SCT2160KE
SiC MOSFET 5kW 高效率无风扇逆变电路
描述- 采用了发挥碳化硅(SiC)MOSFET高频特性的Trans-link交错型逆变电路(1)、实现了5kW时的功率转换效率达到99%以上。在该电路拓扑中，平滑电抗器的电感量可以减小。由于电抗器的匝数减少、使铜损大幅度减少实现了高效率。在这份资料中，介绍这个全新的逆变器设计的例子。
型号- PS2501L-1,MCR18ERTJ200,NJM78L05UA,MCR03EZPJ332,MCR03EZPJ334,RK73B1JTTD104J,PC092-01-00,B4B-XH-A,TR10P,DE1E3KX222MA4BN01,RK73B1JTTD472J,GRM188B31H104KA92,RB751S-40,MB3P-90,RK73B2BTTD105J,RK73B2BTTD4R7J,PH-1X10RG2,RK73B1JTTD103J,B5B-PH-K-S,PH-2X09SG,SSM3K318T,GRM1851X1H472JA44,KRB-408,GRM188B11H103KA01,HOT-2608B,ELXZ350ELL101MF15D,TLP700A,SCT3030AL,GRM188R11H104KA93,MCR10ERTJ4R7,TC4069UBF,RK73B1JTTD102J,PC045-00-00,S4B-EH,MOSX1C1R0J,NJM431U,GRM185B31E105MA12,DE1E3KX102MA4BN01,2SCR542P,GRM188R71E104KA01,PH-2X04SG,FHU-2×4SG,MCR10EZPJ105,PH-2X08SG,RK73B1JTTD153J,RK73B1JTTD101J,MCR03EZPJ101,ADR-48-50-0R5YA,MCR03EZPJ102,MCR03EZPJ103,24LC64SN,EG01C,MCR03ERTJ302,CQ-3303,CT-6E-P5KΩ,TR008A,1SS355,NE555D,ECQE6103KF,MCR18ERTJ4R7,ES1A,GRM188B11H102KA01,PC089-01-00-50P,NJM2732M,BFC233920105,MB4P-90,MCR03ERTJ331,B3P-VH,TBD,STR-A6079M,ACPL-C87AT,SCS212AM,MCR18ERTJ1R0,TRANS-LINK,GRM1851X1H222JA44,2SAR542P,MOSX1C334J,MCR03ERTJ202,FHU-2X9SG,VDCT,UDZS5.1B,ECQE6104KF,ELXZ100ELL681MF15D,S3B-EH,RK73B1JTTD271J,2SC3325,PH-1X04SG,MCR03EZPJ152,GRM188R71E105KA12,ELXS451VSN561MA50S,GRM21BR71E105KA99,MCR03ERTJ470,RK73B1JTTD470J,SCT3017AL,RK73B2BTTD563J,RK73B1JTTD000J,TA48M05F,MCR03ERTJ102,MCR03ERTJ103,SBR1U150SA-13,FHU-2X8SG,450MPH105J,UCS2W220MHD
在EV应用中使用第4代SiC MOSFET的效果：图腾柱PFC实机评估
本文将介绍在相同的BEV电源架构的组成模块之一—OBC的双向图腾柱PFC中使用第4代SiC MOSFET时的实验结果。图腾柱PFC是作为可提高效率的PFC转换器在近年来备受关注的拓扑。另外，为了微电网系统更加稳定，并促进供需平衡，全球范围都在研究V2G（Vehicle To Grid），双向工作也变得越发重要。
设计经验 发布时间 : 2024-07-14
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可定制电感最大电流100A，尺寸最小7 x 7 x 3.0mm到最大35 x 34 x 15.5 mm，工作频率100KHZ ~ 2MHZ，感值范围：0.15 ~ 100uh；支持大功率电感，扁平线电感，大电流电感，高频电感，汽车电感器，车规电感，一体成型电感等定制。
最小起订量： 5000 提交需求>
可定制车规级电感的电流范围0.3~17.9A，尺寸最小1x0.55x0.5mm到最大12.5x12.5x6mm，工作频率100KHz~2MHz，感值范围：0.47uH~4.7mH。符合IATF16949和AECQ-200。SPQ为5K。
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