ZHCACG5 march   2023 LMG2610 , UCC28782

 

  1.   摘要
  2.   商标
  3. 1引言
    1. 1.1 设计要求 1：管理由功率损耗引起的热量
    2. 1.2 设计要求 2：通过高频切换降低储能要求
  4. 2GaN 价值简介
  5. 3有源钳位反激式
    1. 3.1 降低功率损耗 1：零钳位损耗
    2. 3.2 降低功率损耗 2：零电压开关
  6. 4GaN 在有源钳位反激式中的价值
  7. 5利用集成 GaN 简化 ACF 级
  8. 6使用 LMG2610 集成半桥和 UCC28782 ACF 控制器的物理设计实现方案
    1. 6.1 UCC28782EVM-030
    2. 6.2 PMP23146
  9. 7利用适用于 ACF 的设计工具
  10. 8总结
  11. 9参考文献

4 GaN 在有源钳位反激式中的价值

下一个讨论要点强调了 GaN 在 ACF 中的价值主张。实现 ZVS 所需的能量可通过方程式 5 进行解释。

方程式 5. E Z V S = 1 2 L M × I M - 2 ≥ 1 2 C p × V d s 2

从方程式 5 可明显看出，硅器件的更大器件电容需要更多的能量用于 ZVS。因此，这需要更长的 Q2 导通时间，从而降低开关频率并增加初级峰值电流。更高的峰值电流和更长的导通时间相结合会导致 RMS 电流增加，这些电流在 Q1 和变压器绕组中表现为传导损耗。在许多情况下，产生的这些传导损耗可以完全抵消 ACF 的其他优势，例如零钳位损耗和 ZVS。因此，与 Si 相比，GaN 具有更低的输出电容，是保持较低 RMS 电流的关键因素，因此在 ACF 拓扑中非常有用。图 4-1 中显示了对基于 GaN 和基于硅的 ACF 级的 RMS 电流进行的实证比较。

GUID-20230223-SS0I-DHPD-SGRP-VMLP9DVPFPSC-low.svg图 4-1 使用硅 FET 与 GaN FET 的 ACF 级的电流波形

硅 FET 的更高输出电容需要更多的负磁化电流并产生更高的峰值电流，与 GaN 相比，这会导致更大的 I2rmsR 损耗。

因此，ACF 可以在高频开关的同时降低功率损耗，但仅限在 RMS 电流得到管理的条件下。总之，ACF 可实现高效率和高频运行，而 GaN 可成功实现 ACF。