新型隔离 DC/DC 转换器具有适用于 SiC 驱动应用的可编程输出

供稿:RECOM Asia Pte. Ltd.

  • 关键词:RECOM,DC/DC转换器
  • 摘要:毫无疑问,宽带隙 (WBG) 技术已得到广泛应用。碳化硅 (SiC) 和氮化镓 (GaN) 晶体管正迅速成为工业、消费类及其他电源应用领域的首选器件。

1.png

毫无疑问,宽带隙 (WBG) 技术已得到广泛应用。碳化硅 (SiC) 和氮化镓 (GaN) 晶体管正迅速成为工业、消费类及其他电源应用领域的首选器件。

 

不同于硅,SiC GaN 技术尚不成熟,因此由于制造商的每一代产品都有性能改善,相关标准仍在不断变化。例如,市场上有不同制造商生产的第一代、第二代和第三代 SiC 器件,每一代都需要不同的电压组合来开启和关闭器件。

 

这对栅极驱动器和用于给栅极驱动器供电的隔离 DC/DC 转换器来说都是一个问题。这些 DC/DC 转换器通常使用内置变压器来实现隔离。变压器设计有固定的降压比,以供应适合所用栅极驱动器的偏置电压。

 

因此,需要两个 DC/DC 转换器:一个转换器为一个 SiC 器件提供 +15 V -8 V 的开启和关闭电压;另一个转换器为另一个 SiC 器件提供 +15 V -3 V 的电压。如果这两种组合都有现成的标准产品,则不成问题,但如果需要全新的 DC/DC 转换器设计,则可能会影响工作计划,并可能需要进行安全认证。由于产量较低,单位成本也有可能会上升。

 

R24C2T25 可简化 SiC 的选择和评估过程

 

借助 RECOM 的一款新型产品,客户能够评估和使用多种类型的 SiC 功率晶体管,无需耗时耗资的设计更改。这款 R24C2T25 隔离 DC/DC 转换器采用对称稳压输出,适用于 IGBTSiSiC GaN 共源共栅栅极驱动器。可通过外部电阻网络对输出进行编程。

 

一路输出电压范围可设置在 +2.5 +22.5 VDC,另一路可设置为 -2.5 -22.5 VDC,总正负电压范围为 18 25 VDC,例如 +15/-3 V,以高效驱动 SiC 栅极。

 

可编程性不仅支持客户选择不同的 SiC 器件,还能在开发阶段为客户带来额外的灵活性。例如,客户可以根据实验测试来调整所选 SiC 器件的开关电压,并决定要在哪个电压下进行开关。电压保持在 +/-1.5% 范围内,防止过电压和损坏的风险。环境温度高达 82°C 时可提供的最大可用功率为 2 W,环境温度为 75°C 时可提供 2.5 W 输出。即使封装在最高额定温度 125°C 时,转换器仍然可以提供有用的降额功率。

 

R24C2T25 的隔离电压为 3 kVAC/1 min,具有 3.5 pF 的超低耦合电容和 +/-150 V/µs 的共模瞬态抗扰度。所以这款产品非常适合为具有快速 dV/dt dI/dt 电源开关边沿速率的高侧栅极驱动器供电。

R24C2T25 提供软启动、输入欠压和过电压锁定、热关断和输出过功率保护。还提供输出过电压和欠压锁定功能,以确保功率器件不会受到无效栅极电压的影响。提供电源良好信号的同时还提供开/关控制,且产品进入待机模式时,电流消耗低于 700 μA

 

除了可编程性,同其前代产品相比,R24C2T25 还有其他进步:使用了表面安装技术 (SMT)采用尺寸为 7.5 x 12.83 mm 的紧凑型 36 引脚 SSO 封装。设计人员非常需要表面安装封装技术,因为与等效的通孔器件相比,该技术具有诸多优势:

 

·        空间效率高:SMT DC/DC 转换器的尺寸通常较小,便于实现更紧凑的设计。这对于电路板空间有限的应用(如便携式设备或小型电子产品)至关重要。

·        功率密度高:表面安装封装有助于提高 PCB 上的功率密度,能够在给定空间内创建性能更强大的转换器。

·        散热性能改善:直接接触 PCB 会增强导热性,从而提高散热性能。

·        高频性能增强:SMT 技术可缩短引线长度并减少寄生效应,有助于提高转换器的高频性能。这对于需要快速开关速度的应用十分有利。

·        自动化组装:表面安装技术支持自动化组装工艺,从而提高 DC/DC 转换器的生产效率和成本效益。

·        重量更轻:SMT 封装通常比通孔封装更轻,对于重量为关键因素的应用(如航空航天或汽车应用),这一点非常有利。

·        电磁干扰 (EMI) 减少:SMT 元件具有较短的引线和紧凑型布局,有助于最大限度地减少电磁干扰,提高系统的整体电磁兼容性 (EMC)

·        生产经济高效:自动化组装和较小的尺寸规格可以缩短生产时间并降低材料成本,因此有助于实现经济高效的生产。

·        元件密度更高:SMT 封装支持在 PCB 上采用更高的元件密度,从而能够将附加特性或功能集成到同一空间中。

 

隔离 DC/DC 转换器应用

R24C2T25 非常适合各种应用。

 

·        工业自动化机器人、电机驱动、电源逆变器和电弧焊

·        建筑和智能家居HVAC

·        电力和能源:  风力涡轮机、光伏阵列和电池管理系统

·        数据通信和电信:计算、数据中心和无线数据传输

·        基础设施:交通管制、铁路和商用车辆

 

结论

提供精确的栅极驱动器电压至关重要,特别是对于最新一代的 SiC 器件而言。借助 R24C2T25 隔离 DC/DC 转换器的可编程输出特性,客户能够评估不同的器件并设置最佳电压电平,从而实现系统效率和安全性的最佳组合。表面安装封装技术还具有许多优点,包括提高效率、增强 EMI 性能以及缩小设计尺寸。

 


发布时间:2024年7月4日 14:03  人气:   审核编辑(王静 )
更多内容请访问(RECOM Asia Pte. Ltd.
相关链接

我有需求