SiC使通訊電源PFC設(shè)計(jì)更高效、更簡(jiǎn)單

通訊電源是服務(wù)器，基站通訊的能源庫(kù)，為各種傳 輸設(shè)備提供電能，保證通訊系統(tǒng)正常運(yùn)行，通信電源系統(tǒng)在整個(gè)通信行業(yè)中占的比例比較小，但它是整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，是通信網(wǎng)絡(luò)上一個(gè)完整而又不可 替代的關(guān)鍵部件。通信電源產(chǎn)品種類繁多，一般集中放在機(jī)房里，如圖1所示。

圖1：通訊電源機(jī)房

目前主流的通訊電源，其參數(shù)如下：

• 輸入電壓AC:90-264V 50/60Hz

• 輸出功率：2kw

• 輸出：最大電壓12V/164.2A

• 功率密度：26.14w/Cu.Inch.

• 效率：93%

世強(qiáng)市場(chǎng)經(jīng)理表示：“在 通訊電源中要求高效，功率密度高、體積小、重量輕、成本低，有些工程師采用多種功率段并級(jí)成大功率，通訊電源主要由可控整流PFC，逆變和整流三大塊組 成，要提高效率和功率密度必須要降低損耗，在前端的可控整流PFC部分會(huì)有幾種拓?fù)?，ZVT PFC，無(wú)橋PFC,交錯(cuò)并聯(lián)PFC以及SiC的硬開(kāi)關(guān)PFC。在這么多拓?fù)渲?，除了SiC硬開(kāi)關(guān)PFC以外，其他幾種控制方式都十分復(fù)雜，因此在新一代 的主流設(shè)計(jì)中工程師們對(duì)SiC的硬開(kāi)關(guān)PFC更感興趣。”由SiC器件組成硬開(kāi)關(guān)電路如下圖2所示：

圖2：SIC管的硬開(kāi)關(guān)boost電路

因?yàn)镾iC器件的特性，SiC二極管的反向恢復(fù)時(shí)間接近0，因此開(kāi)關(guān)損耗很低。將SiC用于PFC中可以帶來(lái)的好處是：高頻化、在較高的開(kāi)關(guān)頻率下依然可以得到較低的開(kāi)關(guān)損耗，電感的體積可以減小，同時(shí)還提高了功率密度。

在六管組成三相VIENNA拓?fù)涞腜FC，采用全6管SiC的MOSFET，可以省掉快恢復(fù)二極管，如下圖3所示：

圖3：由6個(gè)SIC MOSFET組成的PFC電路

上圖的6管PFC，如果選用6個(gè)900V的65毫歐的SiC MOSFET或者1200V的160毫歐/80毫歐的SiC MOSFET，目標(biāo)開(kāi)關(guān)頻率是100Khz，最大可以做到20KW功率。

圖4：SIC MOSFET開(kāi)通和關(guān)管的波形

從圖4的仿真模型中可以看出，在開(kāi)通和關(guān)斷的交越區(qū)域非常小，因此損耗非常小，世強(qiáng)代理的CREE的SiC產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)在通訊電源上的高效、低成本、小體積以及高可靠性的要求。