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如何正確應用合適的功率器件以滿足工業電源要求

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

資料介紹

用于工業應用的 AC/DC 電源轉換（也稱為“離線”電源轉換）與消費和大眾市場設計中使用的非常不同。一般來說，在工業應用中，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；對主用和備用設備有嚴格的監管要求；必須監控正在進行的操作以進行反饋回路和故障檢測。用于工業應用的 AC/DC 電源轉換（也稱為“離線”電源轉換）與消費和大眾市場設計中使用的非常不同。一般來說，在工業應用中，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；對主用和備用設備有嚴格的監管要求；必須監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，有效設計的關鍵是功率轉換器控制電路或轉換器核心器件，以及開關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定的直流輸出。該轉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）的控制器和驅動器。雖然一些轉換器為整個系統提供固定的直流軌，但其他轉換器的作用不太明顯但仍然至關重要，例如需要特殊開啟/關閉屬性的柵極驅動器。在這種情況下，有效設計的關鍵是功率轉換器控制電路或轉換器核心器件，以及開關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定的直流輸出。該轉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）的控制器和驅動器。雖然一些轉換器為整個系統提供固定的直流軌，但其他轉換器的作用不太明顯但仍然至關重要，例如需要特殊開啟/關閉屬性的柵極驅動器。本文介紹了適用于工業電源應用的各種電源轉換器拓撲結構，以及設計人員在選擇拓撲結構及其相關組件之前必須考慮的因素。本文介紹了適用于工業電源應用的各種電源轉換器拓撲結構，以及設計人員在選擇拓撲結構及其相關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用它們。的示例組件以及如何有效地應用它們。電源轉換器拓撲選擇電源轉換器拓撲選擇在選擇電源轉換器和開發滿足工業應用挑戰性需求的電源時，設計人員必須在多種選擇和權衡與項目優先級之間取得平衡。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換器拓撲結構的可能選擇。在選擇電源轉換器和開發滿足工業應用挑戰性需求的電源時，設計人員必須在多種選擇和權衡與項目優先級之間取得平衡。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換器拓撲結構的可能選擇。圖 1：電源轉換器設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：電源轉換器設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）