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算,

 对于给定的 MOSFET 系列, 这与有效裸片面积成比例关系。 当额定电压从 600V 变化

 1200V 时, MOSFET 的传导损耗会大大增加, 因此,即使额定 RDS(ON)相当, 1200V 

 MOSFET 也不可用或是价格太高。

对于额定

600V 的升压开关, 可采用超结 MOSFET。对高频开关应用,这种技术具有最佳

的导通损耗。目前市面上有采用

TO-220 封装、 RDS(ON)值低于 100 毫欧的 MOSFET 和采用

 

TO-247 封装、 RDS(ON)值低于 50 毫欧的 MOSFET。
对于需要

1200V 功率开关的太阳能逆变器, IGBT 是适当的选择。 较先进的 IGBT 技术,

 

比如

 NPT 战壕和 NPT 领域停止,都针对降低导通损耗做了优化, 但代价是较高的开关损

耗,

 这使得它们不太适合于高频下的升压应用。

飞兆半导体在旧有

NPT 平面技术的基础上开发了一种可以提高高开关频率的升压电路效率

的器件

FGL40N120AND,具有 43uJ 和的 EOFF,比较采用更先进技术器件的 EOFF  为

 

80uJ 和 A,但要获得这种性能却非常困难。  FGL40N120AND  器件的缺点在于饱和压降
VCE(SAT)(3.0V 相对于 125oC 的 2.1V)较高, 不过它在高升压开关频率下开关损耗很低的
优点已足以弥补这一切。

 该器件还集成了反并联二极管。 在正常升压工作下, 该二极管不

会导通。

 然而, 在启动期间或瞬变情况下, 升压电路有可能被驱使进入工作模式, 这时该

反并联二极管就会导通。

 由于 IGBT 本身没有固有的体二极管, 故需要这种共封装的二极

管来保证可靠的工作。
对升压二极管,需要秘密行动?

 或碳硅二极管这样的快速恢复二极管。碳硅二极管具有很

低的正向电压和损耗。不过目前它们的价格都很高昂。
在选择升压二极管时控制工程网版权所有,必须考虑到反向恢复电流

 (或碳硅二极管的结

电容

)对升压开关的影响, 因为这会导致额外的损耗。 在这里, 新推出的秘密行动 II 二极

 FFP08S60S 可以提供更高的性能。 当 VDD="390V" 、 ID="8A" 、 di/dt=200A 和我们,且外

壳温度为

 100oC  时控制工程网版权所有, 计算得出的开关损耗低于 FFP08S60S 的参数

205mJ。而采用 ISL9R860P2 秘密行动二极管, 这个值则达 225mJ。故此举也提高了逆变器在
高开关频率下的效率。
III 用于桥接和专用级的开关和二极管
滤波之后,输出桥产生一个

50Hz 的正弦电压及电流信号。 一种常见的实现方案是采用标准

全桥结构

(图 2)。图中若左上方和右下方的开关导通,则在左右终端之间加载一个正电压;

右上方和左下方的开关导通,则在左右终端之间加载一个负电压。
对于这种 应 用,在 某 一 时段只 有一个开关 导 通。一个开关可被 切 换到

PWM  高频下

CONTROL,另一开关则在 50Hz 低频下。由于自举电路依赖于低端器件的转换, 故低端器
件被切换到

 PWM 高频下, 而高端器件被切换到 50Hz 低频下。

这应用采用了

600V 的功率开关,故 600V 超结 MOSFET 非常适合这个高速的开关器件。

 

由于这些开关器件在开关导通时会承受其它器件的全部反向恢复电流,

 因此快速恢复超结

器件如

 600V FCH47N60F 是十分理想的选择。 它的 RDS(ON)为 73 毫欧, 相比其它同类的

快速恢复器件其导通损耗很低。

 当这种器件在 50Hz 下进行转换时控制工程网版权所有,

 

无需使用快速恢复特性。

 这些器件具有出色的 dv/dt 和 di/dt 特性, 比较标准超结 MOSFET 

可提高系统的可靠性。
另一个值得探讨的选择是采用

FGH30N60LSD 器件。 它是一颗饱和电压 VCE(SAT)只有

 

1.1V 的 30A/600V IGBT。其关断损耗 EOFF 非常高, 达 10mJ,故只适合于低频转换。 一个

 

50 毫欧的 MOSFET 在工作温度下导通阻抗 RDS(ON)为 100 毫欧。 因此在 11A 时, 具有和

 

IGBT 的 VCE(SAT)相同的 VDS。由于这种 IGBT 基于较旧的击穿技术, VCE(SAT)随温度的
变化不大。

 因此, 这种 IGBT 可降低输出桥中的总体损耗, 从而提高逆变器的总体效率。