基于SiC 器件的3KW图腾柱PFC

发布时间:

2023-05-24 13:49

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项⽬简介
本参考设计是3KW 连续模式图腾柱PFC,输⼊电压范围为176Vac~264Vac,额定输出400V,电流7.5A。本⽅案不仅消除了传统PFC电路中的整流桥、⼆极管,⽽且使⽤SiC/GaN等第三代半导体器件,减⼩/消除了电流连续模式下传统Mosfet体⼆极管反向恢复带来的损耗和直通问题,⽅案峰值效率达到99.1%。
 
设计指标
输入电压 176Vac-264Vac
输出电压 400Vdc
额定功率 3000W
开关频率 65KHz
PF >0.99
系统效率 99.1%@40%负载 98.6%@满载

 

⽅案特点

· 单颗ARM4 内核MCU 的连续模式图腾柱PFC;

· 使用SiC Mosfet设计,没有二极管反向恢复,消除了传统图腾柱PFC只能工作在DCM/BCM的缺陷;

· 固定频率,优化EMI 滤波器;

· 效率高,峰值效率99.1%;

· 数字控制设计,灵活性高;

· 尺寸小: 130mm*240mm44mm,功率密度: 25W/incha3.

· MCU集成比较器完成各种保护功能: 输入过欠压、过流、母线过压、输出过欠压、过流、短路保护等;

 

主拓扑

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主要器件
 
器件功能 器件型号 器件品牌
PFC HF MOS C3M0065100K Wolfspeed
PFC LF MOS IXFH80N65X2 力特
驱动IC IXDN609SIA 力特
电流采样 MCA1101-50-5 新纳

 

 实测结果和⼯作波形

 

pic230Vac效率曲线

pic230Vac输入PF值

 

 

pic230Vac输入UTHD

pic25%负载 Vin&Iin

 

 

pic100%负载

picVin&Iin 0~75%负载动态

 

 

pic输入跳变176Vac跳变到264vac

pic满载启动

 

 

pic过零点缓启

pic30种输入电压畸变测试

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基于SiC 器件的3KW图腾柱PFC

2023-05-24