EOPOWER_29

EO POWER - OTTOBRE 2022 XI SIC MOSFETS Parametro Specifica Tensione di ingresso (freq.) 85 – 265 VAC (50±3 Hz o 60±3 Hz) Tensione di uscita 400 V (+/- 5% tensione di ripple) Potenza in uscita 3,6 kW a 230 VAC Frequenza di commuta- zione 100 kHz Efficienza al 50% del cari- co, VAC = 230 V ≥ 98,5% Raffreddamento Aria forzata, ventola piccola Topologia Totem Pole Commutatore HF (Q2, Q4) MOSFET SiC di quarta generazione SCT4045DR (TO-247-4L) Commutatore LF (Q1, Q3) MOSFET SJ Si R6076ENZ4 Regolatore di commuta- zione flyback BM2P101FK-LBZ Formato 233 x 89 x ca. 40/45 mm Fig. 1b – Specifiche EVK TP-PFC flyback IC nell’alimentatore ausiliario. Nella figura 2 vie- ne invece riportato lo schema di un circuito TP-PFC. Le prestazioni dell’EVK oggetto di sviluppo sono rappre- sentate negli schemi di figura 3 che mostrano l’efficienza misurata e il fattore di potenza di ingresso raggiunto sia con ingresso a 230 V sia a 115 V AC. Per quanto riguarda l’efficienza, è opportuno tenere presente che comprende tutto il consumo di potenza di bordo degli alimentatori ausiliari per i gate driver, dell’elettronica a bassa tensione e della ventola di raffreddamento. Si può evincere che vie- ne soddisfatto il requisito di un fattore di potenza > 0,95 al 20% del carico. Se il circuito PFC è associato a uno stadio DC/DC di efficienza sufficientemente elevata, il progetto può soddisfare anche i requisiti di efficienza della certifi- cazione 80+ Titanium. Nei seguenti paragrafi si illustra come è stato sviluppato il progetto e come sono state affrontate alcune criticità di questa topologia come: Fig. 2 – Schema di circuito TP-PFC Fig. 3a – Efficienza misurata Fig. 3b – Fattore di potenza • trovare le impostazioni corrette per il tempo di blan- king e tempo morto • avvio automatico sicuro con la tensione di ingresso universale di rete • soft start attorno allo zero-crossing dell’AC per mini- mizzare i picchi di corrente Innanzitutto, si evidenzieranno i vantaggi dei MOSFET SiC di ROHM di quarta generazione. La quarta generazione di MOSFET SiC di ROHM I nuovi MOSFET SiC consentono una sostanziale riduzio- ne del 40% nella resistenza in stato ON per area specifi- ca rispetto ai MOSFET SiC di terza generazione. Questa riduzione viene ottenuta senza rinunciare alla resistenza al corto circuito; in questo modo i nuovi dispositivi sono caratterizzati da elevate prestazioni e particolarmente ro- busti. Inoltre, nei MOSFET SiC di quarta generazione le perdite