【应用】SiC共源共栅器件UJC1210K助力1.5KW高压移相全桥回路实现，最高效率超过96%

时间： 2020-02-25 来源：UnitedSiC

技术问答

移相全桥（Phase-ShiftingFull-BridgeConverter，简称PSFB），利用功率器件的结电容与变压器的漏感作为谐振元件，使全桥拓扑中的4个开关管依次在零电压下开通（ZerovoltageSwitching，简称ZVS），来实现恒频软开关，提升电源的整体效率与EMI性能，当然还可以提高电源的功率密度。

图1：移相全桥拓扑图

本文将介绍采用UnitedSiC公司生产的SiC共源共栅器件 UJC1210K搭建的高压移相全桥方案，此方案中具体系统参数为：直流母线输入电压范围为720-800VDC；输出电压为48-60VDC；输出功率等级为1.5KW；开关频率为75KHz。

移相全桥拓扑中开关管采用SiC共源共栅器件 UJC1210K，其耐压等级为1200V，RDS 100mΩ，满足最高800V直流母线耐压及1.5KW额定功率下的电流需求且有一定裕量（全桥电路开关管电压应力为1倍的直流母线电压）。UJC1210K与普通的SiC MOSFET 有所不同，其可以在10V驱动电压下完全开通，驱动特性见图2。

图2：UJC1210K驱动特性（VDS=5V）

且其驱动电压范围为±20V，对称的宽驱动电压范围能够省去钳位齐纳二极管或三极管，可以节省驱动电路的成本。另外其内部反并联二极管具有极好的反向恢复特性，要大大优于超结MOS和IGBT，即使在硬开关条件下也能保证共源共栅安全使用；此反并联二极管同时具有很低的正向导通压降，能够保证在各个工作条件下的高效率实现，可以省去外部并联二极管，进一步降低整体成本。

图3：不同输出电压下的整机效率图

由图3中可以看到，在800V输入情况下，采用UJC1210K的移相全桥方案可以实现非常高的效率，在48V输出时，最高效率超过96%。其可作为1.5KW高压移相全桥应用的理想开关器件。

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 1
| 转发至：

本文由狐尾鱼提供，版权归世强硬创平台所有，非经授权，任何媒体、网站或个人不得转载，授权转载时须注明“来源：世强硬创平台”。

全部评论（1）

ACE Lv7. 资深专家 2020-02-25

强

没有更多评论了

【应用】采用SiC共源共栅器件构成的三电平逆变器可实现太阳能转化效率最大化

逆变器通常在其输入端需要一个DC / DC转换器，该转换器能够实现降压或升压功能，以确保在面板输出波动时保持稳定的DC链路电压。逆变器拓扑结构会影响DC / DC转换器电路的设计，并且两者都会对所需的电源开关数量以及BOM成本产生深远影响。由UnitedSiC推出的SiC共源共栅组成的晶体管型中性点钳位（TNPC）拓扑能够允许更高的DC链路电压和更高电压裕度，实现太阳能转化效率最大化。

应用方案发布时间 : 2019-12-02

【应用】低Qrr和低电容的SiC共源共栅器件UJC06505K助力图腾柱无桥PFC电路高效化、简单化

在AC-DC功率转换应用中，PFC（功率因数校正）控制方案得到了广泛应用，在现有的PFC拓扑结构中，最具发展前景的是图腾柱无桥PFC。传统Si器件的反向恢复电荷大，使图腾柱无桥PFC电路只能以临界导电模式（CrM）工作，因此只能用于小功率场合，而UnitedSiC推出的低Qrr和低电容SiC共源共栅器件UJC06505K则可以有效解决这一问题。

应用方案发布时间 : 2020-02-12

【应用】SiC FET UF3SC120009K4S用于电动汽车固态断路器和电池系统，有效降低插入损耗、驱动高压大电流

UnitedSiC的SiC共源共栅器件正越来越多地应用于电动汽车中——使用SiC共源共栅器件的碳化硅（SiC）开关被配置为断路器时，它们可在100纳秒至几微秒内运行，并避免了电弧；传导过程可以被控制来限制浪涌电流或对电容器进行预充电。除此以外，SiC共源共栅器件还可用来切换驱动器和电池系统中的高压和大电流。

应用方案发布时间 : 2020-01-04

【产品】基于“共源共栅”电路配置的750V/44mΩ G4 SiC FET，适合于开关感性负载

UnitedSiC公司推出的一款750V-44mΩ G4 SiC FET器件UJ4C075044K4S，基于独特的“共源共栅”电路配置，具有超低栅极电荷和出色的反向恢复特性，非常适合于开关感性负载，以及任何需要标准栅极驱动的应用。

产品发布时间 : 2022-03-17

【产品】1200V碳化硅场效应晶体管UF3SC120009K4S/16K3S/16K4S，导通电阻8.6mΩ/16mΩ

UF3SC120009K4S、UF3SC120016K3S、UF3SC120016K4S是UnitedSic公司推出的三款碳化硅场效应晶体管。这种SiC FET器件基于独特的“共源共栅”电路配置，其中常开SiC JFET与Si MOSFET共封装，制造出常关SiC FET器件。该器件的标准栅极驱动特性允许对Si IGBTs、Si FET、SiC MOSFET或Si超结器件进行真正的“替代”。

新产品发布时间 : 2019-12-06

Discrete TO-247 1200V Generation 4 Cascode Devices Product Qualification Report

型号- UF4C120053K3S,UF4C120070K3S,UF4C120070K4S,UF4C120053K4S

测试报告 - UNITEDSIC - May 5, 2022 PDF 英文下载

HV PSFB Demonstration 电路原理图

型号- UJC1210K,FT2232D,UCC27324D_DGN,TLV1117LV33DCY,93LC46B,DIMM100_C2000,SN74LVC2G74,TPS73033,ISO7242C,ISO7240C,OPA365AIDBVR

电路原理图 - UNITEDSIC - Rev 2 - 2019/09/15 PDF 英文下载

【产品】42mΩ 650VSiC共源共栅器件UF3C065040K3S，具有出色的反向恢复特性

UnitedSiC推出的UF3C065040K3S是一款42mΩ 650V SiC共源共栅器件。UnitedSiC共源共栅产品将其高性能 G3 SiC JFET与具有共源共栅优化的MOSFET共同封装，从而生产出目前市场上唯一的标准栅极驱动SiC器件。

产品发布时间 : 2022-02-15

Discrete D2PAK-7L 750V Generation 4 Cascode Devices Product Qualification Report

型号- UJ4C075060B7S,UJ4C075044B7S,UJ4C075023B7S,UJ4C075033B7S

测试报告 - UNITEDSIC - April 5, 2022 PDF 英文下载

【产品】1200V/80mΩ的SiC FET UF3C120080K3S，最高工作温度175℃

UnitedSiC的SiC FET（碳化硅场效应晶体管）采用了独特的共源共栅（cascode）电路配置，将常开型SiC JFET与Si MOSFET共同封装在一起，从而构建出常关型SiC FET器件。UF3C120080K3S是一款1200V的SiC FET。

新产品发布时间 : 2020-12-12

Discrete D2PAK-7L 750V Generation 4 Stacked Cascode Devices Product Qualification Report

型号- UJ4SC075011B7S,UJ4SC075009B7S,UJ4SC075018B7S

测试报告 - UNITEDSIC - April 5, 2022 PDF 英文下载

UJC1210K xJ SiC Series 100mΩ - 1200V SiC Cascode

型号- XJ SERIES,UJC1210K,UJ2D1210T

数据手册 - UNITEDSIC - Rev. B - December 2018 PDF 英文下载

Bill Of Materials for HV PSFB Demonstration

型号- 0090.1003,CSTCR6M00G53Z-R0,296-22628-5-ND,RNCP0805FTD4R70,486-2712-ND,RMCF0603FT1K00CT-ND,A106034CT-ND,CRCW1210402KFKEA,RMCF0603FT66K5CT-ND,RMCF0603FT66K5,RMCF0603FT1M00CT-ND,BC2374-ND,PTH08080WAH,AVE107M25X16T-F,RNCP0603FTD100R,RMCF0603FT357R,338-1805-1-ND,490-4030-1-ND,RMCF0603FT470R,SN74LVC2G74,UCC27324DGN,C1608X7R2A682K080AA,TPS73033DBVR,929647-09-36-I,445-4424-1-ND,VY1102M35Y5UQ63V0,296-20645-1-ND,RMCF1206FT499RCT-ND,RNCP1206FTD20R0,RMCF0603FT1K00,ISO7240CDW,C1608X7R2A332K080AA,PG1112H-TR,LQM21FN220N00L,768-1010-1-ND,RMCF0805ZT0R00CT-ND,RMCF1206FT3R01,RMCF0603FT10K0CT-ND,ISO7242C,490-1218-1-ND,553-1646-5-ND,UJC,277-9886-ND,FT2232D,490-1464-1-ND,296-28778-1-ND,RNCP0603FTD100RCT-ND,C1608X7R1E105K080AB,ES3F-E3/57T,BAW567DW-FDICT-ND,H2961CT-ND,445-7087-1-ND,RMCF0603FT6K65CT-ND,399-5835-1-ND,UX60A-MB-5ST,BAT54A-FDICT-ND,P0584NL,USC-FC2,USC-FC1,296-13273-1-ND,RMCF0603FT10K0,UJ2D1205T,RMCF0603FT470RCT-ND,ISO7242CDW,C3225X7R2A105K200AM,C1608X7R1E104K080AA,SPT400-12-13.5-25,RMCF1206FT499R,C247-050-2AE-ND,93LC46BT-I/OTCT-ND,404-1021-1-ND,277-2518-ND,ISO7240C,BAT54A-7-F,574-K24A/C,MKP1848S62010JY5F,C2012X7R1H105K085AC,93LC46BT,ES3F-E3/57TGICT-ND,MMA02040C2003FB300,1N4148W-7-F,EKZE630ELL471MK30S,PE-63587NL,C247-050-2AE,541-402KAACT-ND,296-22966-5-ND,MMA-200KACT-ND,929647-09-36-ND,RNCP1206FTD37K4CT-ND,BC2777-ND,RMCF0603FT6K65,RMCF0603FT2K20,4-1879234-0,MMSZ5242B-7-F,TLV1117LV33DCY,296-20432-ND,RNCP0805FTD4R70CT-ND,RMCF0603FT357RCT-ND,RMCF0603FT2K20TR-ND,UJC1210K,TMDSDIM100CON5PK,445-14539-1-ND,445-4422-1-ND,RMCF0603FT2K00CT-ND,497-4754-1-ND,93LC46B,K24A/C,BVS-M-R0005-1.0,RMCF0603FT1M00,OPA365AIDBVR,445-5956-1-ND,RMCF0805ZT0R00,565-1727-ND,1276-2872-1-ND,USC-FP1,RMCF0603FT27R0,RNCP1206FTD20R0CT-ND,445-1377-1-ND,BAW567DW-7-F,BER157-ND,445-1316-2-ND,RNCP1206FTD37K4,1792863,296-12532-5-ND,C1206X273KARACTU,IRFP4668PBF,RMCF1206FT3R01CT-ND,UCC27324D_DGN,CL21B106KOQNNNE,RMCF0603FT27R0CT-ND,296-17580-1-ND,MMSZ5242B-FDICT-ND,IRFP4668PBF-ND,1N4148W-FDICT-ND,C3216X7R2A104K160AA,GRM188R72A331KA01D,553-1548-ND,1792229,RMCF0603FT2K00

物料清单 - UNITEDSIC - Revision 2 - Tuesday, June 28, 2016 PDF 英文下载