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如何正確應(yīng)用合適的功率器件以滿足工業(yè)電源要求

2512884 2022-11-25 | pdf | 354.57KB | 次下載 | 免費

資料介紹

用于工業(yè)應(yīng)用的 AC/DC 電源轉(zhuǎn)換（也稱為“離線”電源轉(zhuǎn)換）與消費和大眾市場設(shè)計中使用的非常不同。一般來說，在工業(yè)應(yīng)用中，電壓、電流和功率水平要高得多；有額外的熱和電氣耐用性要求；對主用和備用設(shè)備有嚴格的監(jiān)管要求；必須監(jiān)控正在進行的操作以進行反饋回路和故障檢測。用于工業(yè)應(yīng)用的 AC/DC 電源轉(zhuǎn)換（也稱為“離線”電源轉(zhuǎn)換）與消費和大眾市場設(shè)計中使用的非常不同。一般來說，在工業(yè)應(yīng)用中，電壓、電流和功率水平要高得多；有額外的熱和電氣耐用性要求；對主用和備用設(shè)備有嚴格的監(jiān)管要求；必須監(jiān)控正在進行的操作以進行反饋回路和故障檢測。在這種情況下，有效設(shè)計的關(guān)鍵是功率轉(zhuǎn)換器控制電路或轉(zhuǎn)換器核心器件，以及開關(guān)功率器件及其支持組件。這些用于實施選定的電源拓撲并以所需的電壓和電流提供穩(wěn)定的直流輸出。該轉(zhuǎn)換器可以包括一個集成功率器件（例如 MOSFET）或充當外部分立功率器件（包括碳化硅 (SiC) 功率器件）的控制器和驅(qū)動器。雖然一些轉(zhuǎn)換器為整個系統(tǒng)提供固定的直流軌，但其他轉(zhuǎn)換器的作用不太明顯但仍然至關(guān)重要，例如需要特殊開啟/關(guān)閉屬性的柵極驅(qū)動器。在這種情況下，有效設(shè)計的關(guān)鍵是功率轉(zhuǎn)換器控制電路或轉(zhuǎn)換器核心器件，以及開關(guān)功率器件及其支持組件。這些用于實施選定的電源拓撲并以所需的電壓和電流提供穩(wěn)定的直流輸出。該轉(zhuǎn)換器可以包括一個集成功率器件（例如 MOSFET）或充當外部分立功率器件（包括碳化硅 (SiC) 功率器件）的控制器和驅(qū)動器。雖然一些轉(zhuǎn)換器為整個系統(tǒng)提供固定的直流軌，但其他轉(zhuǎn)換器的作用不太明顯但仍然至關(guān)重要，例如需要特殊開啟/關(guān)閉屬性的柵極驅(qū)動器。本文介紹了適用于工業(yè)電源應(yīng)用的各種電源轉(zhuǎn)換器拓撲結(jié)構(gòu)，以及設(shè)計人員在選擇拓撲結(jié)構(gòu)及其相關(guān)組件之前必須考慮的因素。本文介紹了適用于工業(yè)電源應(yīng)用的各種電源轉(zhuǎn)換器拓撲結(jié)構(gòu)，以及設(shè)計人員在選擇拓撲結(jié)構(gòu)及其相關(guān)組件之前必須考慮的因素。在此過程中，它介紹了ROHM Semiconductor在此過程中，它介紹了ROHM Semiconductor的示例組件以及如何有效地應(yīng)用它們。的示例組件以及如何有效地應(yīng)用它們。電源轉(zhuǎn)換器拓撲選擇電源轉(zhuǎn)換器拓撲選擇在選擇電源轉(zhuǎn)換器和開發(fā)滿足工業(yè)應(yīng)用挑戰(zhàn)性需求的電源時，設(shè)計人員必須在多種選擇和權(quán)衡與項目優(yōu)先級之間取得平衡。雖然有很多方法可以做到這一點，但最常見的方法是從電源需要提供的功率（以瓦特為單位）以及對輸入和輸出隔離的任何需求開始（圖 1 和圖 2）。這兩個因素將指向電源轉(zhuǎn)換器拓撲結(jié)構(gòu)的可能選擇。在選擇電源轉(zhuǎn)換器和開發(fā)滿足工業(yè)應(yīng)用挑戰(zhàn)性需求的電源時，設(shè)計人員必須在多種選擇和權(quán)衡與項目優(yōu)先級之間取得平衡。雖然有很多方法可以做到這一點，但最常見的方法是從電源需要提供的功率（以瓦特為單位）以及對輸入和輸出隔離的任何需求開始（圖 1 和圖 2）。這兩個因素將指向電源轉(zhuǎn)換器拓撲結(jié)構(gòu)的可能選擇。圖 1：電源轉(zhuǎn)換器設(shè)計人員擁有范圍廣泛的可用拓撲，它們通常映射到所需的功率輸出范圍。（圖片來源：ROHM Semiconductor）圖 1：電源轉(zhuǎn)換器設(shè)計人員擁有范圍廣泛的可用拓撲，它們通常映射到所需的功率輸出范圍。（圖片來源：ROHM Semiconductor）圖 2：每個轉(zhuǎn)換器拓撲都可以用一個簡單的電路圖來描述，該電路圖說明了架構(gòu)的核心，拓撲按隔離類型（底部）和非隔離類型（頂部）分組。（圖片來源：ROHM Semiconductor）圖 2：每個轉(zhuǎn)換器拓撲都可以用一個簡單的電路圖來描述，該電路圖說明了架構(gòu)的核心，拓撲按隔離類型（底部）和非隔離類型（頂部）分組。（圖片來源：ROHM Semiconductor）