此前共用19個篇幅介紹了“使用SiC-MOSFET的隔離型準諧振轉換器的設計案例”，本文將作為該系列的最后一篇進行匯總。

該設計案例中有兩個關鍵要點。一個是功率開關中使用了SiC-MOSFET。SiC-MOSFET與Si-MOSFET相比，具有損耗低且高溫環境下工作特性優異的特點。另一個是開關拓撲選用了準諧振方式。準諧振方式具有噪聲低且效率高的特點。通過這些組合，可設計出高耐壓、高效率、低噪聲的AC/DC轉換器。對于近年來的主要課題–節能來說，SiC功率元器件是功不可沒的。

此次使用的電源IC為準諧振控制器，SiC-MOSFET是外置的。目前ROHM正在開發SiC-MOSFET內置型轉換器IC。內置Si-MOSFET的轉換器IC有很多，但ROHM內置SiC-MOSFET的轉換器IC為全球首發。

接下來是該系列的所有項目及其關鍵要點一覽。

＜使用SiC-MOSFET的隔離型準諧振轉換器的設計案例＞

前言

關鍵要點

?準諧振方式的隔離型AC/DC轉換器的設計案例。

?功率開關中使用SiC-MOSFET。

設計中使用的電源IC：專為SiC-MOSFET優化

關鍵要點

?在使用電源IC的設計中，要使用SiC-MOSFET需要專用的電源IC。

?SiC-MOSFET和Si-MOSFET的柵極驅動電壓VGS不同。

?設計中使用了SiC-MOSFET驅動用AC/DC轉換器控制IC：BD7682FJ-LB。

設計案例電路

關鍵要點

?準諧振方式是利用了變壓器一次繞組的電感和諧振電容器的電壓諧振的自激式反激轉換器。

?利用準諧振方式可降低開關損耗和噪聲。

變壓器T1的設計其1

關鍵要點

?分步驟計算變壓器T1的鐵芯尺寸、一次側電感值、各個匝數。

?可按照與設計篇第一篇“隔離型反激式轉換器電路設計”相同的思路進行計算。

變壓器T1的設計其2

關鍵要點

?分步驟計算變壓器T1的鐵芯尺寸、一次側電感值、各個匝數。

?可按照與設計篇第一篇“隔離型反激式轉換器電路設計”相同的思路進行計算。

主要部件的選型：MOSFET Q1

關鍵要點

?MOSFET Q1使用本設計主題之一的“SiC-MOSFET”。

?MOSFET的選型需要考慮最大Vds、峰值電流、導通電阻的損耗、封裝的最大容許損耗等。

?以Ippk×2左右作為ID額定值的大致選擇標準。

?Vds通過公式來計算。

主要部件選型：輸入電容和平衡電阻

關鍵要點

?輸入電容采用串聯方法，以獲得所需的耐壓。

?串聯電容時，需要插入平衡電阻以確保施加于各電容的電壓均衡。

?由于平衡電阻只是產生IR損耗，因此需要注意電阻值。

主要部件選型：用來設置過負載保護點切換的電阻

關鍵要點

?過負載保護校正功能是這款IC的功能，當輸入電壓超過設置值時，通過降低電流限制電平來降低損耗功率，從而使過負載時的保護更可靠。

?切換電壓根據R20的電阻值（按文中給出的公式計算）設置。

主要部件選型：電源IC的VCC相關部件

關鍵要點

?IC的電源VCC由利用了二次側輸出的VCC繞組生成。

?啟動時未發生二次側輸出，因此另行設置啟動用電壓供給電路。

?為了避免VCC OVP的誤動作，需要用來抑制VCC繞組的浪涌電壓的電阻。

主要部件選型：電源IC的BO（Brown-out）引腳相關部件

關鍵要點

?欠壓保護功能是當輸入電壓VIN低于正常工作所需的電壓時停止開關工作的保護功能。

?給BO引腳施加將VIN電阻分壓后的電壓，設置工作開始電壓和停止電壓。

?常數計算遵循公式。

主要部件選型：緩沖電路相關部件

關鍵要點

?為了抑制輸入中的變壓器漏電感引發的浪涌，可添加緩沖電路。

?緩沖電路基本上采用RCD型電路，要想獲得更優異的保護性能，可添加TVS二極管。

主要部件選型：MOSFET柵極驅動調整電路

關鍵要點

?調整柵極驅動信號，并優化開關晶體管的損耗和噪聲。

?加快開關的上升/下降時間可減少損耗，但開關噪聲會變大。

主要部件選型：輸出整流二極管

關鍵要點

?輸出整流二極管使用快速恢復二極管或肖特基勢壘二極管。

?選用規格為電壓70%、電流50%左右的產品。

主要部件選型：輸出電容器、輸出設置及控制部件

關鍵要點

?輸出電容器取決于輸出負載容許的Peak-to-Peak紋波電壓（ΔVpp）和紋波電流。

?輸出電壓設置電阻可通過技術規格書中給出的公式計算。

?反饋信號調整部件根據技術規格書中給出的常數來選型。

主要部件選型：電流檢測電阻及各種檢測用引腳相關部件

關鍵要點

?各檢測用引腳所需的部件根據技術規格書和設計手冊進行設置。

?如果噪聲進入檢測用引腳，可能會導致誤動作等問題，因此可以考慮增加電容器或RC濾波器。

主要部件選型：EMI及輸出噪聲對策部件

關鍵要點

?可增加輸入濾波器、Y-Cap、輸出整流二極管的緩沖電路作為EMI對策。

?可在輸出端增加LC濾波器作為輸出噪聲對策。

?無論采用何種方法，都需要確認噪聲的影響并調整部件常數。

PCB板布局示例

關鍵要點

?使用SiC MOSFET或準諧振轉換器時，PCB的布局原則基本相同。

案例中的電路和部件清單

關鍵要點

?使用示例電路測試并探討效率。

?電路部件僅為參考示例，具體可根據情況進行不同的選擇。

評估結果：效率和開關波形

關鍵要點

?使用示例電路測試并探討效率。

?電路部件僅為參考示例，具體可根據情況進行不同的選擇。

本篇章至此結束。

審核編輯黃宇