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使用集成的 eGaN 功率級構建高能量密度電源

2079477 2022-11-25 | pdf | 285.72KB | 次下載 | 免費

資料介紹

高能量密度開關模式電源 (SMPS) 可以加速電池充電，減小太陽能微型逆變器的尺寸，并滿足服務器場的電力需求，所有這些都不會產生過多的熱量。然而，工程師現在正在達到構成傳統 SMPS 主要開關元件的硅 MOSFET 和 IGBT 的性能極限。相反，由增強型氮化鎵 (eGaN)（一種寬帶隙半導體）構成的晶體管現在可用于克服硅器件的開關速度和效率限制。高能量密度開關模式電源 (SMPS) 可以加速電池充電，減小太陽能微型逆變器的尺寸，并滿足服務器場的電力需求，所有這些都不會產生過多的熱量。然而，工程師現在正在達到構成傳統 SMPS 主要開關元件的硅 MOSFET 和 IGBT 的性能極限。相反，由增強型氮化鎵 (eGaN)（一種寬帶隙半導體）構成的晶體管現在可用于克服硅器件的開關速度和效率限制。以前，eGaN 晶體管的成本和實用性使其只能用于最深奧的電源應用，但更廣泛的商業化解決了這些挑戰。eGaN 晶體管現在是更廣泛應用的一種選擇。以前，eGaN 晶體管的成本和實用性使其只能用于最深奧的電源應用，但更廣泛的商業化解決了這些挑戰。eGaN 晶體管現在是更廣泛應用的一種選擇。本文介紹了與基于傳統硅 (Si) MOSFET 或 IGBT 的高頻電源相比，基于 eGaN 開關元件的高頻電源的優勢。本文介紹了與基于傳統硅 (Si) MOSFET 或 IGBT 的高頻電源相比，基于 eGaN 開關元件的高頻電源的優勢。然后介紹如何使用EPC然后介紹如何使用EPC、、德州儀器德州儀器和和Navitas 半導體Navitas 半導體的 eGaN 功率級構建適用于電池充電或服務器場等應用的 SMPS 設計指南。的 eGaN 功率級構建適用于電池充電或服務器場等應用的 SMPS 設計指南。高頻收益高頻收益傳統的 SMPS 通常采用范圍從幾十到幾百千赫茲 (kHz) 的開關頻率。基頻脈寬調制 (PWM) 的占空比決定了電源的電壓輸出。傳統的 SMPS 通常采用范圍從幾十到幾百千赫茲 (kHz) 的開關頻率。基頻脈寬調制 (PWM) 的占空比決定了電源的電壓輸出。更高開關頻率的主要好處是減小了外圍元件的尺寸，例如電感器、變壓器和電阻器。這允許設計人員針對相同的輸出功率縮小設計，從而提高能量密度。此外，SMPS 輸出端的電流和電壓紋波減少，從而降低了電磁干擾 (EMI) 的風險以及濾波器電路的成本和尺寸。更高開關頻率的主要好處是減小了外圍元件的尺寸，例如電感器、變壓器和電阻器。這允許設計人員針對相同的輸出功率縮小設計，從而提高能量密度。