【導(dǎo)讀】在設(shè)計功率轉(zhuǎn)換器的過程中需要權(quán)衡大量參數(shù)。UnitedSiC通過自己的FET-JET計算器和多種零件讓評估變得簡單易行。
平衡行為在生活中無處不在，這讓決策變得困難。如果涉及金錢，則會引入另一個維度，比如如果我購買電動車，多花的錢能不能帶來回報？多長時間能回報？減少CO2排放有多大價值？什么型號殘值最高？決定因素可能是主觀的，并會動態(tài)變化，但是當您選擇半導(dǎo)體進行電動車功率轉(zhuǎn)換器設(shè)計時，您會希望您的選擇更科學(xué)。
如果您做出明智選擇，并決定使用UnitedSiC生產(chǎn)的寬帶隙SiC FET，就需要進行權(quán)衡考慮，如考慮并聯(lián)器件的數(shù)量和額定值、開關(guān)頻率、運行模式、效率目標、可接受的結(jié)溫上升、導(dǎo)電損耗和開關(guān)損耗的分攤、成本等等。外部因素通常也會縮小選擇范圍，例如，3.6kW的圖騰柱功率因數(shù)校正級，它用于電動車充電器中，通常能生成400V電壓，在60kHz左右運行，在持續(xù)導(dǎo)電模式下有20%左右的電感電流紋波。鑒于這些條件，“快速”支路中的750V SiC FET由于低損耗而成為出色的選擇，導(dǎo)通電阻低至6毫歐。在現(xiàn)實生活中，成本永遠是一個問題，因此我們是否可以放棄控制部分損耗以讓零件的成本更低？UnitedSiC利用在線FET-JET計算器讓評估變得簡單易行，它允許您從眾多功率轉(zhuǎn)換拓撲結(jié)構(gòu)和運行條件中進行選擇，進而計算不同器件的開關(guān)損耗、導(dǎo)體損耗和溫度上升。您可以選擇并聯(lián)零件的數(shù)量并指定散熱性能。
為了提供盡可能多的選擇，UnitedSiC提供的第四代750V器件共有8個導(dǎo)通電阻性能點，電阻為6至60毫歐。將這些參數(shù)的最適宜的值連同我們所選的條件輸入FET-JET計算器，就會得出下圖以及一些有趣的結(jié)果。
從18毫歐器件（UJ4C075018K4S）到23毫歐器件（UJ4C075023K4S）沒有任何效率降低，因為雖然導(dǎo)電損耗增加了，但是開關(guān)損耗的降低幅度更大。然而器件成本比電阻較低的零件節(jié)約了20%。也許33毫歐器件（UJ4C075033K4S）是一個好選擇，它的效率下降0.1%，多損耗36W，但是開關(guān)成本降低了40%。在相同散熱條件下，結(jié)溫上升6°C左右，但是仍然只有102°C左右。60毫歐器件（UJ4C075060K4S）的成本不到考慮的最佳SiC FET的一半，代價是多損耗22W，結(jié)溫達到122°C。可以考慮使用更好的散熱，實現(xiàn)成本與器件類型和升溫之間的權(quán)衡，但是在電動車應(yīng)用中，額外的體積和重量是一個不利因素。
可以考慮其他選項，如兩個60毫歐類型器件并聯(lián)，總電阻會減半，同時增加開關(guān)損耗，但是降低總體熱阻，從而導(dǎo)致結(jié)溫上升幅度較小，且取決于溫度的導(dǎo)通電阻的上升幅度較小。此時，F(xiàn)ET-JET計算器是您的朋友，歡迎在不同導(dǎo)通電阻級別和散熱選項下嘗試多個器件。您甚至可以找到臨界點，在該點，最低損耗組合與較高成本的器件可以切實將散熱降低至一定級別，例如不必使用液冷的級別，目前，液冷成本比額外的開關(guān)成本更高。
推薦閱讀：
用電壓監(jiān)控器SGM891B實現(xiàn)電源動作靈活精準控制
