LLC电路应用实例原理图PFCLLC原理图效率测试TPH3006PSTPH3206PSTPH3002PSTPH3202PSTPH3205WSTPH3206LDTPH3202LD氮化镓的特性介绍LLC是典型软开关电路。因为开关损耗本来就很小,氮化镓在此电路上改变的是‘死区时间’。时间越小,损耗越小,使用死区可调的IC即可上下管交合的时间硅材料FET氮化镓硬开关电路上的Vds开关损耗对比,氮化镓有明显优势但LLC是软开关,这部分电路上损耗几乎一样。FsFo传统的高压硅材料MOSFET,COOLMOSFET一般保能工作在低频。高频特性变差很多。主要损耗加大发热问题。但氮化镓支持工作在高频同时没有带来多少损耗的加大。频率提高电路板子体积变小,成本降低,同时效率会提高1以上。氮化镓FET与CoolMosfet对比等同Rdso
对比相同条件ParametersStaticVDSRDS25CQgQgdDy
amicReverseOperatio
CoerCotrQrrtrrCoolmosfetIPA60R160C6600V25C014016ohm75
C38
C66pF1314pF18200
C2460
s2氮化镓FETTPH3006PS600Vspikerati
g750V015018ohm62
C22
C56pF1110pF154
C330
s3更小的死区时间更小的反向恢复损耗更小的反向恢复时间更低的驱动损耗100mA驱动电流即可更低的米勒效应更低的开关损耗Qg门极驱动电流大小Qgd与工作的Vds的开关波形有关。越小振荡越小,EMI更好Co电容越小,工作中的死区时间可以做到越小,损耗就会越低Qrr体内寄生二极管参数,越大表示发热越大氮化镓的反向恢复速度Trr只有30
远小于Coolmos所以对应的Qrr更小如右图说明,面积越大发热越大Qrr500KHz300WLLC400V输入12V输出,(体积9cm3cm无散热片DCParametersVi
VTra
sformerTur
RatioCoreMaterialCoreShapeValue400161N49ER32521ParametersVoVIOAFskHzPrimaryswitchSRValue1225500TPH2002BSC017N04NSCascodeGaNTPH3202PS内阻:290毫欧体积3090DC400V12V25A无散热片建议工作频率:是硅MOSFET的35倍。这里采用的是500KHZ氮化镓适合高频,频率的提高,变压器体积成倍地变小。输出电容也相应大大变少功率可以拓展到3000W
f氮化镓是如何降低损耗的?IMCossVi
CossIM从公式上看死区时间Td与Coss有关系。同电源Vi
Im是不变的IMNVoTo≈Lm4td≈2COSSVi
IMLargerLmLesscircuilati
ge
ergySmallertdLessdutycycleloseCoss是与器件有明显关系选择不同的器件会带来不同的损耗COSS≈COSStrpFTOtd16Lm硅MOSFETCoolMosfetCascodeGaN氮化镓FET10025WithmuchsmallerCossGaNca
achieveboth同Coolmosfet在此电路上实测数据对比GaNCoolMosLowresiduechargeforGaNallowsforafastresettimeamuchreducedrecirculatio
e
ergyGaNvsCoolMosfetr