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如何正确应用合适的功率器件以满足工业电源要求

2512884 2022-11-25 | pdf | 354.57KB | 次下载 | 免费

资料介绍

用于工业应用的 AC/DC 电源转换（也称为“离线”电源转换）与消费和大众市场设计中使用的非常不同。一般来说，在工业应用中，电压、电流和功率水平要高得多；有额外的热和电气耐用性要求；对主用和备用设备有严格的监管要求；必须监控正在进行的操作以进行反馈回路和故障检测。用于工业应用的 AC/DC 电源转换（也称为“离线”电源转换）与消费和大众市场设计中使用的非常不同。一般来说，在工业应用中，电压、电流和功率水平要高得多；有额外的热和电气耐用性要求；对主用和备用设备有严格的监管要求；必须监控正在进行的操作以进行反馈回路和故障检测。在这种情况下，有效设计的关键是功率转换器控制电路或转换器核心器件，以及开关功率器件及其支持组件。这些用于实施选定的电源拓扑并以所需的电压和电流提供稳定的直流输出。该转换器可以包括一个集成功率器件（例如 MOSFET）或充当外部分立功率器件（包括碳化硅 (SiC) 功率器件）的控制器和驱动器。虽然一些转换器为整个系统提供固定的直流轨，但其他转换器的作用不太明显但仍然至关重要，例如需要特殊开启/关闭属性的栅极驱动器。在这种情况下，有效设计的关键是功率转换器控制电路或转换器核心器件，以及开关功率器件及其支持组件。这些用于实施选定的电源拓扑并以所需的电压和电流提供稳定的直流输出。该转换器可以包括一个集成功率器件（例如 MOSFET）或充当外部分立功率器件（包括碳化硅 (SiC) 功率器件）的控制器和驱动器。虽然一些转换器为整个系统提供固定的直流轨，但其他转换器的作用不太明显但仍然至关重要，例如需要特殊开启/关闭属性的栅极驱动器。本文介绍了适用于工业电源应用的各种电源转换器拓扑结构，以及设计人员在选择拓扑结构及其相关组件之前必须考虑的因素。本文介绍了适用于工业电源应用的各种电源转换器拓扑结构，以及设计人员在选择拓扑结构及其相关组件之前必须考虑的因素。在此过程中，它介绍了ROHM Semiconductor在此过程中，它介绍了ROHM Semiconductor的示例组件以及如何有效地应用它们。的示例组件以及如何有效地应用它们。电源转换器拓扑选择电源转换器拓扑选择在选择电源转换器和开发满足工业应用挑战性需求的电源时，设计人员必须在多种选择和权衡与项目优先级之间取得平衡。虽然有很多方法可以做到这一点，但最常见的方法是从电源需要提供的功率（以瓦特为单位）以及对输入和输出隔离的任何需求开始（图 1 和图 2）。这两个因素将指向电源转换器拓扑结构的可能选择。在选择电源转换器和开发满足工业应用挑战性需求的电源时，设计人员必须在多种选择和权衡与项目优先级之间取得平衡。虽然有很多方法可以做到这一点，但最常见的方法是从电源需要提供的功率（以瓦特为单位）以及对输入和输出隔离的任何需求开始（图 1 和图 2）。这两个因素将指向电源转换器拓扑结构的可能选择。图 1：电源转换器设计人员拥有范围广泛的可用拓扑，它们通常映射到所需的功率输出范围。（图片来源：ROHM Semiconductor）图 1：电源转换器设计人员拥有范围广泛的可用拓扑，它们通常映射到所需的功率输出范围。（图片来源：ROHM Semiconductor）图 2：每个转换器拓扑都可以用一个简单的电路图来描述，该电路图说明了架构的核心，拓扑按隔离类型（底部）和非隔离类型（顶部）分组。（图片来源：ROHM Semiconductor）图 2：每个转换器拓扑都可以用一个简单的电路图来描述，该电路图说明了架构的核心，拓扑按隔离类型（底部）和非隔离类型（顶部）分组。（图片来源：ROHM Semiconductor）