СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА 2010-8

51 / 82

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА
ления и обеспечивает работу всего
комплекса устройств мощного блока
питания.
Как видно из таблицы 1, потери
мощности во входном устройстве
НЧВ/Ф составляют около 20% от всех
потерь в блоке питания. Фактически
аналогичные потери (22%) присут#
ствуют в модуле электронных ключей
ЭК (МОП), который входит в субблоки
ОПН/КвРП. Потери мощности в сило#
вом трансформаторе Тр.с составляют
14%. Однако, основные потери мощ#
ности всего блока сосредоточены в вы#
ходном ВЧ#выпр./Фи составляют око#
ло 40%. Минимальная доля потерь
мощности (около 6%) приходится на
узел управления УУ.
Относительно невысокие потери в
модуле ЭК объясняются применени#
ем новейшихМОП#транзисторов в мо#
дульном исполнении, для которых
характерны значения RDSon от 0,1 до
0,3 Ом при предельных напряжениях
UDSS от 800 до 1200 В. В приведённом
примере (см. таблицу 1) в качестве ЭК
использованы два параллельно вклю#
чённых модуля типа IXFN27N80P в
корпусе miniBloc, SOT#227B(IXFN).
Этот силовой модуль имеет следую#
щие параметры: UDSS = 800 В, ID =27 A,
R DSon = 0,3 Ом при 25°С. Разумеется, от#
носительно невысокие потери в ЭК
обусловлены также и применением
преобразователя квазирезонансного
типа КвРП, в котором практически от#
сутствуют динамические потери мощ#
ности в транзисторах ЭК. Следует от#
метить, что удешевление ЭК за счёт
применения IGBT приводит, как пра#
вило, к увеличению потерь в статике
примерно в 1,5…2,0 раза по сравнению
с лучшими образцами МОП#транзис#
торов. При этом надо учитывать изме#
нение потерь мощности при темпера#
турах окружающей среды от –40 до
+70 °С.
Наибольшие потери мощности (до
40%) в системах вторичного электро#
питания, например, для мощностей
блоков до 20 кВт и выше, приходится на
выходной ВЧ#выпрямитель при часто#
тах коммутации Fраб от 150 до 300 кГц.
При этом для повышенного выходного
напряжения СМБП – от 150 до 300 В –
проблема выбора ВЧ#диодов на рабо#
чее напряжение от 600 до 1200 В наи#
лучшимобразомрешается применени#
ем мощных диодов на основе карбида
кремния. В описываемоммощном бло#
ке, который состоит из двух субблоков
КвРПпо 1,5 кВт, применены два парал#
лельных диода типа CSD20120, как для
выпрямительного диода, так и для «ну#
левого» диода. К сожалению, прямое
падение напряжения на этих диодах
при токах 20…40 А, даже при их парал#
лельном включении, составляет от 2 до
2,6 В с учётом температуры перехода
(Tj = 125°С).
В то же время для выходных напря#
жений СМБП от 5 до 24 В, при токах
нагрузки от 400 до 2000 А с целью сни#
жения потерь в ВЧ#выпрямителе не#
обходимо применять синхронные
выпрямители [8] с использованием
мощных низковольтных МОП#тран#
зисторов, имеющих сопротивление в
открытом состоянии RDSon от 0,004 до
0,007 Ом.
Большие потери мощности в вы#
ходном ВЧ#выпрямителе характерны
именно для систем электропитания с
выходом на постоянном токе. Это
обстоятельство, в свою очередь, при#
водит к существенным отличиям
этих изделий от сверхмощных при#
боров и специальных систем, имею#
щих выход на переменном токе
[11–13]. В этом можно убедиться, рас#
51
СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 8 2010
Реклама
Реклама
© СТА-ПРЕСС