背景:
在光伏逆變器、PCS、工業(yè)電源、UPS等三相的中大功率開關(guān)電源中輔助電源通常是自己設(shè)計(jì),使用分立器件搭建的,由于母線通常采用雙母線,并且可能存在高壓電池供電的情況,因此輔助電源的供電通常高達(dá)600~1000V,那么如果反激輔助電源的主管用Si器件MOS通常只能設(shè)計(jì)為雙管,因?yàn)镾i器件的高壓MOS成本高,使用IGBT又受限于開關(guān)頻率低。而隨著SiC MOS的成本降低,以及各個(gè)廠家推出了高壓SiC MOS,比如1700V、Rds(on)低于1Ω并且不需要負(fù)壓驅(qū)動(dòng)的高壓器件,并且可以提高開關(guān)頻率,使用單管設(shè)計(jì)反激電路原邊主管即可,從整體成本上來說會(huì)越來越接近于傳統(tǒng)的雙管反激。本設(shè)計(jì)的構(gòu)想就是基于1700V的SiC MOS設(shè)計(jì)適用于高壓供電工況下的單管輔助電源的驗(yàn)證。
相比較雙管反激,單管反激從設(shè)計(jì)上就天然的降低了很多的難度:
1.主管用單個(gè)SiCMOS,可提供=高開關(guān)頻率到100kHz以上,降低變壓器體積,SiCMOS開關(guān)損耗低;
2.只需要設(shè)計(jì)一個(gè)電流采樣電路即可;
3.反激變壓器原邊只有一個(gè)繞組;
4.反激變換器原邊電壓高,電流小,可選擇較細(xì)的銅線;
5.只需要原邊一個(gè)管子的散熱器,降低整體PCB器件占用面積。
當(dāng)然單管反激也不是完美的,還存在以下需要注意事項(xiàng):
選擇控制IC的VO不能太低,可能會(huì)導(dǎo)致SiC MOS無法完全開通而燒管子;1700V的SiC MOS應(yīng)力肯定會(huì)比較高的,需要設(shè)計(jì)RCD吸收以及管子上并聯(lián)吸收電路,比如DS上 加RC;目前來看生產(chǎn)1700V的SiC MOS的廠商有限,選擇器件上會(huì)有點(diǎn)受限;頻率提高后,可能存在EMI的風(fēng)險(xiǎn),需要進(jìn)一步實(shí)際驗(yàn)證了進(jìn)行調(diào)整和屏蔽。
構(gòu)想的主要參數(shù):
1.滿載功率100W;
2.輸入電壓Vin范圍:300Vdc~900Vdc,原邊和幅邊加強(qiáng)絕緣;
3.輸出電壓主路是+24V,另外幾路-12V,+12V,Vcc,Vcan;
4.磁芯暫時(shí)選EER35;
5.DEMO板體積預(yù)計(jì)設(shè)計(jì)為10*15cm;
6.控制IC準(zhǔn)備用UC284X系列,那就需要在Vout腳加一個(gè)推挽放大電流的電路;
7.暫時(shí)不加上EMI電路,只設(shè)計(jì)DC-DC電路本身。