工业设备辅助电源驱动用的SiC电源解决方案

前言

包括光伏逆变器、电气驱动装置、UPS及HVDC在内的功率转换系统，需要栅极驱动器、微控制器、显示器、传感器及风扇来使系统正常运行。这类产品需要能够提供12V或24V低电压电源的辅助电源。辅助电源则需要输入通常工业设备所使用的三相400/480V AC电源、或太阳能光伏逆变器所使用的高电压DC电源才能工作。本文将介绍融入了ROHM的SiC技术优势且设计简单、性价比高的电源解决方案。

小型辅助电源用SiC MOSFET

图1是辅助电源所用的普通电路。在某些输入电压条件下，MOSFET的最高耐压需要达到1300V。为了确保安全，需要一定的电压余量，因此一般来讲至少需要使用额定电压1500V的产品。当然也可以使用具有同样绝缘击穿电压的Si MOSFET，但损耗将变大，故而需要昂贵且厚重的散热器。

图1. 普通反激式转换器方式的辅助电源拓扑

另外还有使用更复杂的拓扑结构(双端反激式转换器方式、低电压器件串联等)而不使用1500V MOSFET的做法。但是，这些做法不仅会增加设计难度，还会使部件数量增加。

如果使用特定导通电阻仅为1500V Si-MOSFET的1/2(参见图2)的1700V SiC-MOSFET，则辅助电源的设计者们将能够使用简单的单端反激式转换器的拓扑，从而获得小巧的身材和良好的性能。ROHM拥有完全塑封的TO-3PFM封装以及表面贴装型封装(TO-268-2L)技术，并提供适用于此类应用的高耐压SiC-MOSFET。这些产品的特点是分别可确保5mm和5.45m的爬电距离。