分享一250W PFC+LLC电源效率高达96%.实测数据

只看该作者 · 2014-10-30 11:37

常规的PFC+LLC电路设计正常效率在93%以下。主要是因为电路上高压硅MOSFET的损耗很大使效率很难提高，
虽然现在有cool-MOSFET，但依然存在着不足，虽然Rds(on)很小了，但死区时间较大。开关周期中体内寄生的二极管
存有损耗。使得效率无法进一步提高。同时由于硅材料的物理特性，高压MOSFET工作频率很难再提高，正常超过150K HZ
MOSFET的损耗会成倍地加大。
新型MOSFET采用的是氮化镓材质，在体内没有寄生二极管。同时氮化镓MOSFET的体内寄生参数相对COOL-MOSFET来说小很多
不管是结电容还是门极驱动电荷Qg,均不是一个级别的小。
氮化镓是高频器件，可以跑很高的开关频率，200K--10M开关频率。而硅材料能只150K以下/600V器件，硅MOSFET高频后发热很严重。
但氮化镓MOSFET高频后基本差不多，不会带来热的问题。
目前市场走小型化，高功率密度化，氮化镓是必然的方向。

现在介绍的是采用氮化镓的产品：
VIN:90--264Vac
Vou:12V 20A
EMI, PFC 均通过。
此板是是苹果一体机电源的方案。请参看下面。（第一图是苹果电源老板与新板对比，黑色是先前板子，采用的是COOL-MOSFET，
新板子采用的是氮化镓MOSFET，无任何散热片。）
因为黑色的为硅材料，600V的高压COOL-MOSFET工作开关频率只能100K以下。所以体积必然会在大，同时硅的损耗也会比氮化镓大。使得其
效率最大在93%左右，
而更改成氮化镓MOSFET后，可以提高工作频率，同时氮化镓本身没有因为高频带来更多热的问题。可以看到氮化镓MOSFET无散热片，可以想像其损耗很小。