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功率技術/新能源  

PI低成本Qspeed二極體切換效能媲美SiC

上網時間: 2011年02月23日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:Qspeed  QRR  EMI  碳化矽  SiC 

Power Integrations (PI)推出全新 Qspeed 系列二極體,該產品採用以矽材料為主的獨特製程,兼具極低的反向恢復充電電荷 (QRR) 與極軟的恢復波形,這些特色有助於設計人員將功率轉換電路的效率與 EMI 效能最佳化,在 PFC 電路中可提供媲美碳化矽 (SiC) 二極體的整體切換效能,但成本卻低得多。

Qspeed 二極體最適用於連續導通模式 (CCM) 升壓式功率因數修正 (PFC) 電路,還可當成硬式開關應用的輸出二極體使用。

PI表示,當矽材質 PN 二極體處於反向偏壓及關閉狀態時,電流會快速降為零,不久會隨著 PN 接面二極體的操作從導通模式切換至阻隔模式,電流會回流經過二極體。時間與負電流產生結果 (即換向期間瞬間電流圖下方的區域與時間的比較) 定義為反向恢復充電電荷,或 QRR。

QRR 會透過系統中的其他裝置流到接地,而能量跟熱能一樣會消耗掉,如此會降低效率,並且可能會提高昂貴元件 (如 MOSFET) 的溫度。在任何低成本、以矽材料為主的二極體當中,Qspeed 二極體的 QRR 最低,不僅可取代必須提高效率或降低溫度之 PFC 與整流器應用中的超快速矽質二極體,也可替換成本目標積極之應用中的碳化矽二極體。

二極體的反向恢復波形會產生電氣雜訊 (EMI),唯有過濾這類雜訊至低雜訊量時,才能防止導通至 AC 主電源、電源供應器負載或輻射至附近系統。Qspeed 二極體具有優異的軟恢復特性 – 尤其是正弦恢復波形,其不包含任何的高頻諧波,藉此減少傳導性與輻射性 EMI。這樣一來,可減少電源供應器的 EMI 濾波器硬體尺寸、成本、重量和複雜度,與 EMI 抑制相關的原型製作與開發成本也可降低。

Qspeed 二極體不需要特殊材料的成本,即可提高效能,可實現高效率與低成本的設計。Qspeed 600 V 二極體現有三種系列。X 系列適合切換頻率低於80kHz的具成本效益的高效率應用,而Q和H系列則設計用於80kHz以上的頻率。Q系列具有最高的軟恢復特性,提供的 EMI 效能最佳。H系列具有最低的順向壓降 (VF) 和 QRR,提供的效率最高。除了600V產品,Qspeed 300V二極體也提供適用於輸出整流與音訊應用的同級最佳切換。

Power Integrations 產品行銷經理 Stuart Hodge 表示:「除了功率因數修正電路,Qspeed 二極體也適合當成輸出二極體使用,藉此取代蕭特基二極體,特別是高電流、高電壓電源供應器應用(如電視與音響)。在這些應用中,Qspeed 二極體可大幅降低反向峰值電壓,而軟恢復特性通常可讓設計人員完全拿掉突波吸收器電路,以降低設計成本和複雜度,同時增加效率。」





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