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SiC 肖特基二极管对比 硅整流器
接线图
2024年01月28日 08:52 146
admin
本技术文章为您提供有关碳化硅肖特基二极管相对于硅整流器的优势以及硅整流器如何与 SiC 二极管竞争的信息。它还解释了为什么升压二极管性能很重要。
功率因数是实际使用功率与设备从交流 (AC) 线路汲取的视在（无功）功率之比。大电容器或电感器的电抗可能导致从线路汲取的视在功率超过实际使用的功率，从而导致功率因数 (PF) 较低。PF 越低，交流电源线上损失的能量就越多。结果是公用事业客户的电费更高。能量损失也会降低公用事业分配系统的容量。
大多数现代设备都使用功率半导体和电抗元件。它们的正常运行会产生两种不良的副作用。首先，它们导致设备功率因数低。其次，它们会扭曲线路电流并将高频电噪声注入交流电源线上。对于开关电源来说尤其如此。
IEC 61000-3-2 等监管标准规定了各种电动设备可接受的线路电流失真和 PF 水平。功率因数校正（PFC）可以通过不同的方式实现。然而，获得高 PF 和最小化线路电流失真的最有效和最具成本效益的方法是使用升压转换器级。升压转换器产生高于输入电压的输出电压，并且通常按如下方式工作。PFC 控制 IC 以固定开关频率（通常为 60 kHz 至 100 kHz）打开和关闭升压开关（MOSFET 或 IGBT）。开关导通时间的持续时间取决于输出电压、通过开关的电流以及交流输入电压的相位角。当开关关闭时，流过开关的电感电流 (IL )，
基本升压转换器电路图
肖特基二极管的优势
肖特基二极管比标准 PN 结器件更像理想开关，特别是在两个性能基准方面：反向恢复电荷 (QRR) 和恢复软度。在 CCM 升压转换器中，二极管的 QRR 在很大程度上决定了其 IRR。高软度可降低关断换向产生的 dv/dt 和 EMI 噪声，以及干扰 PFC 控制 IC 的可能性。肖特基二极管提高了CCM升压转换器的性能，但硅肖特基二极管的反向电压限制在250V左右。由于升压二极管必须承受 500V 或更高的电压，工程师开始使用由碳化硅 (SiC) 制成的肖特基二极管，因为它可以承受更高的额定电压。然而，由于 SiC 器件成本（是同等硅器件的三到五倍），很少有应用能够负担得起。
功率因数是实际使用功率与设备从交流 (AC) 线路汲取的视在（无功）功率之比。大电容器或电感器的电抗可能导致从线路汲取的视在功率超过实际使用的功率，从而导致功率因数 (PF) 较低。PF 越低，交流电源线上损失的能量就越多。结果是公用事业客户的电费更高。能量损失也会降低公用事业分配系统的容量。
大多数现代设备都使用功率半导体和电抗元件。它们的正常运行会产生两种不良的副作用。首先，它们导致设备功率因数低。其次，它们会扭曲线路电流并将高频电噪声注入交流电源线上。对于开关电源来说尤其如此。
IEC 61000-3-2 等监管标准规定了各种电动设备可接受的线路电流失真和 PF 水平。功率因数校正（PFC）可以通过不同的方式实现。然而，获得高 PF 和最小化线路电流失真的最有效和最具成本效益的方法是使用升压转换器级。升压转换器产生高于输入电压的输出电压，并且通常按如下方式工作。PFC 控制 IC 以固定开关频率（通常为 60 kHz 至 100 kHz）打开和关闭升压开关（MOSFET 或 IGBT）。开关导通时间的持续时间取决于输出电压、通过开关的电流以及交流输入电压的相位角。当开关关闭时，流过开关的电感电流 (IL )，
基本升压转换器电路图肖特基二极管的优势
肖特基二极管比标准 PN 结器件更像理想开关，特别是在两个性能基准方面：反向恢复电荷 (QRR) 和恢复软度。在 CCM 升压转换器中，二极管的 QRR 在很大程度上决定了其 IRR。高软度可降低关断换向产生的 dv/dt 和 EMI 噪声，以及干扰 PFC 控制 IC 的可能性。肖特基二极管提高了CCM升压转换器的性能，但硅肖特基二极管的反向电压限制在250V左右。由于升压二极管必须承受 500V 或更高的电压，工程师开始使用由碳化硅 (SiC) 制成的肖特基二极管，因为它可以承受更高的额定电压。然而，由于 SiC 器件成本（是同等硅器件的三到五倍），很少有应用能够负担得起。
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