本文將開(kāi)始AC/DC轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)篇的新篇章：“使用SiC-MOSFET的隔離型準(zhǔn)諧振轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)案例”。在本文中，繼此前提到的“反激式”和“正激式”之后，將介紹使用了“準(zhǔn)諧振方式”電源IC的隔離型AC/DC轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)案例。

另外，功率開(kāi)關(guān)使用SiC(Silicon Carbide：碳化硅)MOSFET。與Si半導(dǎo)體相比，SiC是一種損耗低且具有優(yōu)異的高溫工作特性的新一代半導(dǎo)體材料。提起SiC半導(dǎo)體，給人的印象可能是使用在處理特大功率的特殊應(yīng)用上的，但實(shí)際上SiC可以幫助眾多我們身邊所熟悉的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)節(jié)能化和小型化。SiC半導(dǎo)體已經(jīng)開(kāi)始實(shí)際應(yīng)用，并且還應(yīng)用在對(duì)品質(zhì)可靠性要求很嚴(yán)苛的車載設(shè)備上。關(guān)于SiC功率元器件，在Tech Web基礎(chǔ)知識(shí)專欄中有詳細(xì)介紹，可以結(jié)合起來(lái)閱讀。

主要介紹用于LED照明的AC-DC電源設(shè)計(jì)方案及相關(guān)電路，幫助工程師應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn)，設(shè)計(jì)出滿足通用照明要求的產(chǎn)品。下面我們先來(lái)了解AC-DC電源轉(zhuǎn)換拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

AC-DC電源轉(zhuǎn)換拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比較

對(duì)于低功率AC-DC LED 電源轉(zhuǎn)換而言，可以選擇隔離型反激或非隔離降壓等不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。所謂“隔離”,是指輸入與輸出之間采用變壓器等進(jìn)行電氣隔離。這兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)各有其特點(diǎn)。相比較而言，非隔離拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及電路板配置簡(jiǎn)單、電路板尺寸小、元件數(shù)量少、能效更高，而隔離拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)易于滿足安規(guī)要求，但磁學(xué)設(shè)計(jì)復(fù)雜，要求較大的電路板尺寸。本文將聚集于隔離型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的AC-DC LED驅(qū)動(dòng)器方案。

LED驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用要求

對(duì)于LED通用照明應(yīng)用而言，目前成本還相對(duì)較高，故高性比的LED驅(qū)動(dòng)器無(wú)疑會(huì)更受青睞。此外，LED驅(qū)動(dòng)器也應(yīng)該具有高能效(低損耗)、高可靠性、符合電磁干擾(EMI) 及諧波含量或功率因數(shù)(PF)等標(biāo)準(zhǔn)、靈活、適應(yīng)寬環(huán)境條件、可改造用于已有應(yīng)用、支持傳統(tǒng)控制方式工作(兼容傳統(tǒng)調(diào)光)等。

其中，就功率因數(shù)要求而言，美國(guó)“能源之星”項(xiàng)目固態(tài)照明標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)PFC帶有強(qiáng)制性要求(而無(wú)論是何種功率等級(jí))，適用于特定產(chǎn)品，如嵌燈、櫥柜燈及臺(tái)燈等。該標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)住宅應(yīng)用部分要求功率因數(shù)高于0.7,針對(duì)商業(yè)應(yīng)用部分要求功率因數(shù)高于0.9,而整體式LED燈泡的要求是輸入功率高于5 W的燈泡功率因數(shù)大于0.7.當(dāng)然，并非所有國(guó)家都絕對(duì)強(qiáng)制要求在照明應(yīng)用中改善功率因數(shù)，但某些應(yīng)用可能有這方面的要求。例如，公用事業(yè)機(jī)構(gòu)可能大力推動(dòng)擁有高功率因數(shù)的產(chǎn)品在公用設(shè)施中的商業(yè)應(yīng)用。

在本篇章中計(jì)劃介紹以下項(xiàng)目。

<使用SiC-MOSFET的隔離型準(zhǔn)諧振轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)案例>

以下是該設(shè)計(jì)案例所完成的AC/DC轉(zhuǎn)換器。順便提一下，電源用IC安裝于背面紅色○處，SiC-MOSFET安裝于表面橙色○處。

使用了電源用IC：BD7682FJ和SiC-MOSFET：SCT2H12NZ的隔離型準(zhǔn)諧振AC/DC轉(zhuǎn)換器示例

下一篇文章計(jì)劃介紹用于設(shè)計(jì)的電源IC和準(zhǔn)諧振類型。

關(guān)鍵要點(diǎn):

?準(zhǔn)諧振方式的隔離型AC/DC轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)案例。

?功率開(kāi)關(guān)中使用SiC-MOSFET。