太阳能逆变器的优点介绍(五)
作者:admin 发布时间:2022-08-15 15:29:23 分类:信息 浏览:
MOSFET的导通损耗可根据导通阻抗RDS(ON)来计算,对于给定的MOSFET系列,这与有效裸片面积成比例关系。当额定电压从600V 变化到1200V时,MOSFET的传导损耗会大大增加,因此,即使额定RDS(ON) 相当,1200V的 MOSFET也不可用或是价格太高。
对于额定600V的升压开关,可采用超结MOSFET。对高频开关应用,这种技术具有最佳的导通损耗。目前市面上有采用TO-220封装、RDS(ON) 值低于100毫欧的MOSFET和采用TO-247封装、RDS(ON) 值低于50毫欧的MOSFET。对于需要1200V功率开关的太阳能逆变器,IGBT是适当的选择。较先进的IGBT技术,比如NPT Trench 和 NPT Field Stop,都针对降低导通损耗做了优化,但代价是较高的开关损耗,这使得它们不太适合于高频下的升压应用。
在旧有NPT平面技术的基础上开发了一种可以提高高开关频率的升压电路效率的器件FGL40N120AND,具有43uJ/A的EOFF ,比较采用更先进技术器件的EOFF为80uJ/A,但要获得这种性能却非常困难。FGL40N120AND器件的缺点在于饱和压降VCE(SAT) (3.0V 相对于125ºC的 2.1V) 较高,不过它在高升压开关频率下开关损耗很低的优点已足以弥补这一切。
该器件还集成了反并联二极管。在正常升压工作下,该二极管不会导通。然而,在启动期间或瞬变情况下,升压电路有可能被驱使进入工作模式,这时该反并联二极管就会导通。由于IGBT本身没有固有的体二极管,故需要这种共封装的二极管来保证可靠的工作。对升压二极管,需要Stealth? 或碳硅二极管这样的快速恢复二极管。碳硅二极管具有很低的正向电压和损耗。
不过目前它们的价格都很高昂。在选择升压二极管时,必须考虑到反向恢复电流 (或碳硅二极管的结电容) 对升压开关的影响,因为这会导致额外的损耗。在这里,新推出的Stealth II 二极管 FFP08S60S可以提供更高的性能。当VDD=390V、 ID=8A、di/dt=200A/us,且外壳温度为100ºC时,计算得出的开关损耗低于FFP08S60S的参数205mJ。而采用ISL9R860P2 Stealth 二极管,这个值则达225mJ。故此举也提高了逆变器在高开关频率下的效率。
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