友尚推出基于安森美半导体NCP1618/NCP1655与UJ4C075060K3S的≧500W主动式PFC效率优化方案(上篇)

爆炸生活家 2025-08-12 阅读:3347

随着第三代半导体技术的快速发展,友尚电子推出了一款基于安森美半导体NCP1618或NCP1655控制器与SiC Cascode JFET(UJ4C075060K3S)的≧500W主动式PFC效率优化方案。该方案旨在通过创新设计,显著提升PFC功率级的效率与热性能,同时保持系统的稳定性与简洁性。

传统方案的设计痛点

在传统多颗高压650V硅基Super Junction MOSFET并联操作中,设计者通常会面临以下挑战:

1. 开关速度不一致,电流分配不均

MOSFET的栅极电荷、驱动栅极电阻及寄生电容的差异,导致开关速度不一致,部分元件可能过热或损坏。

2. 热阻差异引发热失配

不同批次的MOSFET热阻差异会导致温度分布不均,进而影响可靠性。

3. 导通电阻变异导致电流不均

工作条件下的RDS(on)差异使部分元件承受超额电流,降低系统稳定性。

4. 寄生电感差异增加开关应力

PCB布线不对称或封装差异引发的寄生电感问题,可能导致MOSFET过压损坏。

5. 驱动电路负担加重

并联后的总栅极电容增大,驱动器负载增加,导致开关损耗上升,效率降低。

优化方案的核心技术

目标

通过采用SiC Cascode JFET的高速与低损特性,优化PFC功率级的效率与热性能。

拓扑设计

- 单相BOOST PFC拓扑

- 输入电压范围:85–265VAC

- 控制器:安森美NCP1618或NCP1655(支持多模式CrM/DCM/CCM)

- 主开关元件:SiC Cascode JFET(750V, 60mΩ)

- 升压二极管:SiC肖特基二极管

效率提升的关键点

1. 低RDS(on)与快切换特性

SiC Cascode JFET相比传统Si MOSFET,导通与开关损耗更低。

2. 简化驱动电路

SiC Cascode JFET无需高驱动电压,驱动设计更简单。

3. 多模式控制器优化

NCP1618或NCP1655支持轻载模式切换,进一步降低损耗。

4. SiC肖特基二极管应用

几乎零反向恢复电流,显著减少开关损耗。

预期效能提升

- 损耗优化:SiC Cascode JFET显著降低导通与开关损耗。

- 热性能提升:散热能力与功率密度大幅优化,可靠性更高。

方案规格(优化前)

- 输入电压范围:90-265V

- 输出功率:500W

- 最低效率:94%

- 功率因数:≥95%

- 输出纹波:<8%  

►场景应用图

友尚推出基于安森美半导体NCP1618/NCP1655与UJ4C075060K3S的≧500W主动式PFC效率优化方案(上篇)

►产品实体图

►展示板照片

友尚推出基于安森美半导体NCP1618/NCP1655与UJ4C075060K3S的≧500W主动式PFC效率优化方案(上篇)

►方案方块图

友尚推出基于安森美半导体NCP1618/NCP1655与UJ4C075060K3S的≧500W主动式PFC效率优化方案(上篇)

敬请期待下篇:实际改作与测试结果!

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原文链接:https://www.wpgdadatong.com.cn/reurl/RjmeUz

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