最高能效,最低成本: BC2
相位 [t3, t4]本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/230782.htm
在t3時(shí),功率晶體管關(guān)斷。這時(shí),COSS電容電壓被小線圈L內(nèi)貯存的電流線性充電,直到二極管D2導(dǎo)通為止;在關(guān)斷期間,功率開(kāi)關(guān)上沒(méi)有過(guò)壓應(yīng)力。
同時(shí),主線圈上的電壓極性發(fā)生變化,直到DB 二極管導(dǎo)通為止。一旦所有的二極管一起導(dǎo)通,輸出電流按圖5所示的方式配流。因?yàn)镹S2的反射電壓的原因,D2 的電流從I1開(kāi)始降至0 A,dI/dt斜率較低。相反,在t4時(shí),DB 的電流升到標(biāo)稱(chēng)值。
這種配流有利于BC2電路。事實(shí)上,在交流電壓較低的功率因數(shù)校正應(yīng)用(例如90 VRMS)中,最高增強(qiáng)電流是在二極管DB 和D1之間機(jī)械分配。因此,整流階段的導(dǎo)通損耗得到改進(jìn)。下面是反射電壓VNS2 和D2 導(dǎo)通時(shí)間的計(jì)算公式:
tD2_ON時(shí)間趨勢(shì)支持功率因數(shù)校正應(yīng)用,因?yàn)閂mains 電壓最低時(shí),I1 電流最大。因此,即變?cè)趷毫拥臈l件下,例如,最低Vmains電壓下的高輸出負(fù)載電流,BC2電路仍然能夠保證斷續(xù)模式。此外,為消除二極管D2 的反向恢復(fù)電流效應(yīng),因?yàn)榉瓷潆妷篤NS2低的原因,必須使dI/dt_D2 總是保持低斜率,通過(guò)下面公式計(jì)算dI/dt_D2:
相位 [t4, t5]
在t4時(shí),D2二極管的電流達(dá)到0 A,BC2變成一個(gè)傳統(tǒng)的功率升壓轉(zhuǎn)換器,只有升壓二極管DB 導(dǎo)通。因?yàn)镹S2上的反射電壓的原因,功率開(kāi)關(guān)管的電壓低于 Vout。因此,COSS電容在體電容內(nèi)放電。在t0時(shí),晶體管導(dǎo)通,節(jié)能電能。
2.3. BC2電路上的電壓應(yīng)力
表1列出了每個(gè)相位對(duì)應(yīng)的最大電壓。
表1:BC2上的最大反向電壓
BC2電路需要使用一個(gè)擊穿電壓高于600V的特殊二極管。此外,還需要優(yōu)化二極管的反向恢復(fù)電流,以防功率晶體管在[t1-t2]相位遭受較高的電流。
意法半導(dǎo)體研制出BC2電路專(zhuān)用的3A、5A、8A、10A和16A的二極管,這些二極管采用不同類(lèi)型的封裝(直插、通孔或貼裝)。
意法半導(dǎo)體推出了在一個(gè)封裝內(nèi)嵌入兩支二極管(圖4中的DB和D2)的新產(chǎn)品(STTH10BC065CT和STTH16BC065CT),新產(chǎn)品的額定反向電壓值達(dá)到650V,散熱器用二極管與標(biāo)準(zhǔn)功率因數(shù)校正器用二極管完全相同。
為保持這個(gè)散熱器配置,意法半導(dǎo)體開(kāi)發(fā)出續(xù)流二極管D1(STTH3BCF060 and STTH5BCF060),該產(chǎn)品采用貼裝或直插式封裝,以便將其焊接在印刷電路板上。
針對(duì)大功率轉(zhuǎn)換器,意法半導(dǎo)體開(kāi)發(fā)出獨(dú)立的采用通孔封裝的DB 和D2 二極管(STTH8BC065DI 和STTH8BC060D)。
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2.4. 計(jì)算m2 和m1 變壓比
為在[t1-t2]和[t3-t4]時(shí)序期間符合斷續(xù)模式,圖5所示的時(shí)間參數(shù)td1和td2應(yīng)總是正值。根據(jù)典型連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)功率因數(shù)校正規(guī)則和tD1_ON 和tD2_ON 表達(dá)式,確定變壓比條件m1 和 m2 不是難事。
其中PIN 是功率因數(shù)校正器的輸入功率,F(xiàn)s是開(kāi)關(guān)頻率;VmainsRMS 是RMS電壓最大值;IRMmax是在導(dǎo)通dI/dt和最高工作結(jié)溫條件下的反向恢復(fù)電流最大值。
評(píng)論