Технология PCB - Чем полезен сеточный привод при проектировании схемы PFC?

Для создания пассивных схем ПФК необходимо использовать пассивные элементы, такие как конденсаторы и индукторы, для увеличения угла проводимости тока и сглаживания импульсов, чтобы уменьшить гармоническое искажение тока. Этот метод прост и надежен, но при высокой мощности размер и стоимость пассивных компонентов станут большой проблемой. Коэффициент мощности (PF), полученный при пассивной конструкции ПФК, может достигать только 0,9 и зависит от частоты, изменения нагрузки и входного напряжения.

Различные топологические структуры могут использоваться для реализации активных схем ПФК, таких как повышающий ПФК (также известный как традиционный ПФК), двухлитровый бесмостовой ПФК и тотематическая колонна без моста ПФК. Каждая топологическая структура содержит различное количество активных компонентов и имеет свои преимущества и недостатки. При проектировании ПФК следует учитывать эффективность и номинальную мощность каждой топологии,

Затем решается, какой тип контроллера использовать. Тем не менее, многие дизайнеры упускают из виду часть сеточного диска, подключенного к переключателю контроллера FET. Сетевые накопители слишком распространены и не заслуживают внимания, но сеточные накопители играют важную роль в производительности системы.

Сетевой привод - это, по сути, усилитель, который использует минимальные потери переключателя для увеличения логических сигналов до сигналов высокого тока и высокого напряжения, чтобы быстро проводить и выключать MOSFET или IGBT. Что - то похожее на пиво, переключатель мощности MOSFET или IGBT похож на ручку пивного крана, дверной привод похож на мышцу руки бармена, а контроллер похож на мозг бармена. Навыки бармена и качество ручки крана повлияют на фактическое количество пива в стакане.

В схемах ПФК сеточный привод переключает транзистор в повышающей ступени, чтобы регулировать ток, заставляя ток поддерживать ту же фазу, что и синусоидальное напряжение. Итак, как сеточный привод влияет на производительность схемы PFC? Несколько параметров и функций играют важную роль:

Драйвер тока.

Хотя не каждое приложение требует сильного токового привода (большой переходный ток может вызвать проблемы с электромагнитными помехами (EMI)), более мощные приложения потребуют более мощного токового привода для одновременного привода нескольких полевых транзисторов (FET). Таким образом, высокоприводные токи обеспечивают гибкость для широкого спектра электрических применений.

Свойства переключателя.

Включая задержку распространения, задержку согласования и время подъема и падения сигнала. Время переключения сильно повлияет на скорость выключателя питания, что сделает управление более предсказуемым и точным. Краткое совпадение задержки также снижает риск отказа и облегчает проектирование.

Функция блокировки.

Защита от пробоя, также известная как функция блокировки, очень важна в некоторых приложениях, которые используют полумостовые или полностью мостовые схемы. В тотемном столбе ПФК два переключателя питания (FET с высокой стороны и FET с низкой стороны) чередуют провод и отсек. Если два переключателя ведут одновременно, ток течет через два FET, что может повредить систему. Функция блокировки предотвращает пробои, отключает два FET и открывает один из них за короткий промежуток времени. Как описано в документе семинара по проектированию питания CCM Totem Pole Bridgeless PFC на основе Gan FET от Texas Instruments, конструкция использует два кремниевых MOSFET и два высокоэлектронных транзистора миграции (HEMT) на основе нитрида галлия (Gan) для снижения потерь проводимости. Требуются два привода: полумостовой привод, приводящий традиционный кремниевый MOSFET, и другая половина мостового привода, приводящего транзистор Gan. Мощный класс TI 600V LMG3410 GaN интегрирует мостовой привод и транзистор GaN в один пакет, что еще больше снижает энергопотребление и улучшает EMI. Чтобы управлять кремниевым FET, мостовой привод с функцией блокировки повышает надежность конструкции.

По мере того, как все больше стран требуют более высокой эффективности, ПФК будет все чаще использоваться в различных приложениях. Умный выбор топологических структур и компонентов может повысить эффективность ПФК и удовлетворить спрос. Не забудьте мышцы рук водителя и бармена.

Важность сеточных дисков теперь понятна, но мозг играет более важную роль в проектировании схем ПФК.