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为零电压开关电源倍增功率效益

【CTIMES/SmartAuto 蘇沛榕报导】   2002年12月05日 星期四

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国际整流器公司(International Rectifier)​​,推出全新500V L系列HEXFET功率MOSFET,当中的快恢复本体二极管能在零电压开关(ZVS) 电源中可靠地操作,特别适合轻负载环境。新元件的问世使IR用于ZVS电源的MOSFET系列更加充实,应用范​​围涵盖电信及其他高阶开关式电源系统。对于需要无间断运作而宽载摆幅(Wide Load Excursion) 又非常普遍的行业,解决元件故障问题更是当务之急。

500V MOSFET
500V MOSFET

IR最新的L系列MOSFET,能节省用于常规设计的串联肖特基和反并联高压二极管,有助减低部件数量、简化印刷电路板设计、降低整体损耗和改善功率密度。

零电压开关正逐渐成为高电流电源系统中首选的电源设计技术。配备ZVS电路的电源系统能在高频下展现高效率操作,也可降低被动元件数量和提高功率密度。

IR表示,当MOSFET应用于在250kHz或以下频率操作的ZVS电路,本体二极管的逆向恢复特性便成为关键,特别是在MOSFET导通时间较短的轻负载情况下。只有当内建本体二极管完成逆向恢复周期,MOSFET才能抵抗横跨汲极和源极的电压。内建本体二极管的逆向恢复时间对最小工作周期往往有直接影响。

IR的L系列MOSFET是专为ZVS应用而设,其本体二极管特性经由全新改良,逆向恢复时间(Trr max) 低至250ns,缩短将近70%。这是同业之中最佳的逆向恢复时间。此外,它们的二极管逆向恢复电荷(Qrr) 亦减低了70%以上,有助降低开关损耗;二极管峰值恢复(dV/dt) 免疫效能亦较现有标准元件高出3倍以上。

IR台湾分公司总经理朱文义表示:「市场上大部分MOSFET都因应硬开关电路进行最佳化,在某些操作环境下未能用于ZVS电路。全新L系列MOSFET的本体二极管特性正可针对现有ZVS应用的需要,提供最佳选择。」

当内建本体二极管处于导通状态,MOSFET会随即启动,实际上已消除了ZVS架构电源设​​计中的导通损耗。随着开关损耗和功率转换元件的整体损耗大幅降低,开关式电源(SMPS) 可在更高频率下操作,从而缩减变压器和电容器等被动元件的尺寸,提升功率密度。正当业界积极寻求可在相同或更小面积上达致更高效率和功率输出的技术,ZVS也变得更为普及。

關鍵字: International Rectifier  朱文义  电压控制器 
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