大聯(lián)大旗下品佳推出基于英飛凌(Infineon)2.5kW PFC評估板的空調(diào)電源方案。
圖示1-大聯(lián)大品佳基于Infineon產(chǎn)品的2.5kW空調(diào)電源方案的展示板圖 隨著全球空調(diào)市場規(guī)模持續(xù)擴張,電源系統(tǒng)的能效與可靠性已成為產(chǎn)業(yè)升級的核心挑戰(zhàn)。面對消費者對空調(diào)提出的高效率、強穩(wěn)定性需求,大聯(lián)大品佳基于Infineon 2.5kW PFC評估板推出空調(diào)電源方案。該方案將高性能的CoolMOS C7超結(jié)MOSFET及其創(chuàng)新的4pin封裝、先進的SiC二極管、功能強大的CCM-PFC控制器以及具有高速、高抗干擾性的柵極驅(qū)動IC的完美結(jié)合,可實現(xiàn)更高的效率、更好的信號質(zhì)量和更高的功率密度。
圖示2-大聯(lián)大品佳基于Infineon產(chǎn)品的2.5kW空調(diào)電源方案的場景應(yīng)用圖 Infineon 2.5kW PFC評估板集成CoolMOS C7超結(jié)MOSFET IPZ60R040C7、碳化硅肖特基二極管IDH16G65C5、CCM-PFC控制器ICE3PCS01G、EiceDRIVER緊湊型柵極驅(qū)動IC IEDI60N12AF。其中,IPZ60R040C7擁有超低的導(dǎo)通電阻和開關(guān)損耗,具備在高開關(guān)頻率下縮小磁性元件和提高功率密度的能力。其Eoss降低有助于在輕載時提高效率,同時低Qg值,可實現(xiàn)更快的開關(guān)速度和更低的Eon與Eoff,從而提升在整個負載范圍內(nèi)的效率。 IDH16G65C5具有改善的熱特性和更低的品質(zhì)因數(shù),可在所有負載條件下提高效率,并提供高達100V/ns的dv/dt強固性,非常適合與快速切換的CoolMOS C7系列產(chǎn)品搭配使用。ICE3PCS01G專為PC、服務(wù)器和電信等電源應(yīng)用而設(shè)計,其開關(guān)頻率可調(diào)節(jié),并且能夠與外部頻率實現(xiàn)同步。此外,它具備數(shù)字集成的電壓回路補償功能,不僅能實現(xiàn)更出色的動態(tài)響應(yīng),還能降低設(shè)計難度。 IEDI60N12AF基于核心變壓器(CT)技術(shù),支持3pin和4pin封裝的CoolMOS MOSFET。CT技術(shù)提供高達1200V以上的隔離,并具有高速和出色的共模瞬態(tài)抗擾性(CMTI)。在快速電壓瞬變的情況下,這一特性對于驅(qū)動MOSFET而言至關(guān)重要。
圖示3-大聯(lián)大品佳基于Infineon產(chǎn)品的2.5kW空調(diào)電源方案的方塊圖 本方案搭載的CoolMOS C7系列MOSFET采用TO-247 4pin封裝,該封裝的第四個引腳作為克爾文源極(Kelvin source),可以顯著降低功率MOSFET源極引腳的寄生電感,從而提高硬切換拓撲的效率。在CCM-PFC等應(yīng)用中,與標(biāo)準(zhǔn)TO-247 3pin封裝相比,TO-247 4pin的切換損耗最多可降低8%。例如,在1.2kW的CCM-PFC中,這一特性相當(dāng)于節(jié)省3.5W的功率,或提高0.3%的滿載效率。 得益于產(chǎn)品的出色性能,本方案在高壓輸入時效率可達98%以上,并且方案還集成多重保護功能,如過壓保護(OVP)、峰值電流限制(PCL)和軟啟動機制,可進一步提升系統(tǒng)安全性。 核心技術(shù)優(yōu)勢: 采用TO-247 4pin CoolMOS C7 MOSFET: 極低的導(dǎo)通電阻和開關(guān)損耗:這使得在高開關(guān)頻率下運行成為可能,有助于縮小磁性元件尺寸并提高功率密度; Eoss降低:在輕載時有助于提高效率; 低柵極電荷(Qg):實現(xiàn)更快的開關(guān),并降低導(dǎo)通損耗(Eon)和關(guān)斷損耗(Eoff),從而在整個負載范圍內(nèi)提高效率; 易于使用和實施; 廣泛的產(chǎn)品組合,可滿足服務(wù)器、PC電源、電信整流器和太陽能等硬開關(guān)應(yīng)用的特定需求; 提供市場上最低的單位封裝導(dǎo)通電阻RDS(on)。 thinQ! SiC第五代二極管(IDH16G65C5): 代表Infineon在SiC肖特基二極管方面的領(lǐng)先技術(shù); 結(jié)合了改進的散熱特性和更低的品質(zhì)因數(shù)(Qc×Vf),可在所有負載條件下提高效率; 提供高達100V/ns的dv/dt強固性,非常適合搭配快速開關(guān)的CoolMOS C7系列。 CCM-PFC控制器(ICE3PCS01G): 專為PC、服務(wù)器和電信等需要高效率和優(yōu)異功率因數(shù)的電源應(yīng)用而設(shè)計; 具有數(shù)字整合的電壓回路補償,可實現(xiàn)更好的動態(tài)響應(yīng)和更低的設(shè)計難度; 高度整合的設(shè)計,最大限度地減少了周邊元件數(shù)量; 柵極開關(guān)頻率可調(diào),范圍從21kHz到250kHz,并且能夠與50kHz到150kHz的外部開關(guān)頻率同步; 支持連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM),以實現(xiàn)接近單位功率因數(shù); 具有平均電流控制; 配備多種保護功能,確保系統(tǒng)和設(shè)備的安全運行。 柵極驅(qū)動IC(EiceDRIVER Compact IEDI60N12AF): 基于CT(Coreless Transformer)技術(shù),支持3pin和4pin封裝的CoolMOS; CT技術(shù)提供超過1200V的隔離,以及高速和非常好的共模瞬態(tài)抗擾性(CMTI),這對于在快速電壓瞬變下驅(qū)動MOSFET至關(guān)重要; 6A的輸出能力足以快速開關(guān)19 mΩ的CoolMOS; 即使使用更高導(dǎo)通電阻的元件,強大的驅(qū)動能力也有助于減少快速開關(guān)時的柵極振蕩; 具有dv/dt ≥100V/ns的CMTI,這對于快速開關(guān)模式下從漏極到柵極信號的高轉(zhuǎn)換噪聲反饋是必需的; 驅(qū)動器的輸出具有獨立的正負輸出,便于調(diào)整 MOSFET 的導(dǎo)通和關(guān)斷行為; TO-247 4pin封裝的優(yōu)勢得以展現(xiàn),實現(xiàn)非常快速的開關(guān)行為和干凈的柵極波形,并提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。克爾文源極可以完全與電源路徑隔離。 方案規(guī)格: 輸入電壓:85VAC~265VAC; 輸入電流:14A; 輸入頻率:47Hz~63Hz; 輸出電壓和電流:400VDC、6.25A; 輸出功率:約2.5kW(當(dāng)輸入電壓為230VAC時); 平均效率:95%(在115VAC時); 開關(guān)頻率:可能范圍為40kHz~250 kHz; 板載頻率設(shè)置為65kHz; 可通過R20進行更改; 功率開關(guān):4針和3針MOSFET。 |