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碳化硅电子元件是最苛刻的工业、家用、汽车电源开关操作的流行解决方案。实现此类电路需要设计人员遵循精确的计算线和数学公式,这就是 UnitedSiC 推出 FET-Jet Calculator 的原因,这是一个简单的在线工具,允许选择和比较不同电源应用的性能。对于想要做出最佳选择的设计师来说,这确实是一种宝贵的工具。
要使用 UnitedSiC 创建的电力系统计算工具,只需单击图 1所示网页中的链接https://info.unitedsic.com/fet-jet。让我们来看看它的一些值得注意的特性:
在线应用程序的主要目的是将电力电子与设计简单性相结合。选择适合您需求的 SiC 器件对于设计人员来说必须是一个简单的操作。这是 FET-Jet 计算器的基本目标之一。它可以帮助设计人员选择 UnitedSiC 器件并更加专注于他们的项目。它允许做出正确、快速和安全的设计决策。所有这一切都发生在 3 个简单的步骤中:
UnitedSiC 在线发布并可供设计人员使用的工具非常有价值。它可以为您的电力项目轻松识别最佳的 UnitedSiC 器件。用户只需为其应用选择功能和拓扑,输入设计参数的详细信息,最后仪器自动计算电路的电流、效率和损耗。工作温度和散热器特性作为输入提供,以显示预期的工作结温。用户可以通过改变电感器和开关频率来实时检查和评估电路变化的影响和后果。此外,可以选择单个或并联设备来显示不同额定电流的设备的相对整体性能。如果选择不合适或完全错误,例如当标称电压不足以满足所选条件和拓扑时,仪器会发出警告。这些提示可帮助用户快速找到可行且正确的解决方案。所有 UnitedSiC FET 和肖特基二极管都可以从分类表中选择,其中包括封装 TO-220、TO-247、TO-247 / 4L、DFN 8×8 的器件以及最近制造的第 4 代 750 V 器件。这种选择对设计人员来说不是障碍,而是为最终选择功率元件提供了进一步的帮助。其中包括采用 TO-220、TO-247、TO-247 / 4L、DFN 8×8 封装的器件,以及最近制造的第 4 代 750 V 器件。这种选择对设计人员来说不是障碍,而是为最终选择功率元件提供了进一步的帮助。其中包括采用 TO-220、TO-247、TO-247 / 4L、DFN 8×8 封装的器件,以及最近制造的第 4 代 750 V 器件。这种选择对设计人员来说不是障碍,而是为最终选择功率元件提供了进一步的帮助。
计算工具可在https://unitedsic.com/fet-jet/获得。您可以在此处输入有关要构建和设计的电路的信息。该项目的第一个区别涉及通过选择相关选项来选择以下项目:
等效电路如图2所示。详细地,计算器分析以下类型的解决方案:
这是一个使用在线计算器的简单示例。稍后将进一步探讨一些概念。图 3显示了用于设计 AC/DC PFC 转换器的通用电路,它包括一个典型的整流桥、电感器、开关 MOSFET、整流二极管和电容器。
屏幕左侧包含用户要输入的输入数据,右侧包含输出数据和计算参数。计算器提供两个列表来选择 MOSFET 和二极管的型号。在选择电子元件时,可以限制电流的作用范围。也可以根据这些其他附加条件过滤列表:
例如,我们可以选择具有以下技术特性的 MOSFET 型号 UF3C065040K3S:
通过单击组件模型,该网站将显示相关页面及其官方数据表。要选择所选组件并将其插入接线图中,请单击列表本身左侧的点。二极管的选择包括相同的选择标准。在这种情况下,选择了 UJ3D06560KSD 二极管,因为它具有以下特性:
然后输入一些运行参数(如图4所示):
处理最多需要两到三秒钟才能显示最终结果。最终计算非常有用,如图 5所示。它们分为以下几类:
程序计算的参数对于所有的模拟来说显然是不一样的。每个转换器模型都有自己的计算参数类别。
所有的计算和求解方法都提供了一个非常重要的参数,显示为最终结果,即效率。它取决于不同的参数,并且始终是至关重要且极其重要的一点,尤其是在电源和转换器方面。具有以下功能的升压转换器示例:
提供 99.55% 的效率,如图 6所示。
另一个非常重要的参数是电感“纹波”电流,在这种情况下,用户可以将其作为输入数据输入。电感纹波电流作为输入参数用于优化开关损耗估计。
FET-Jet 计算器的准确度如何?在准确性、易用性和速度之间肯定存在一些权衡。您不能同时满足所有这些要求。FET-Jet 计算器通过在可能的情况下最大限度地减少错误并通过执行简化来适当地调整这些参数,从而为典型应用提供快速结果和低精度损失。准确度足以满足 FET-Jet 计算器的预期用途,该计算器是一种用于选择电源设备并进行比较的工具,以便在您的项目中使用最合适的组件。FET-Jet 计算器不区分输入功率和输出功率。在大多数解决方案中,功率半导体的效率高到足以使输入和输出功率之间的微小差异可以忽略不计。
电源开关器件现已成为现实,设计人员越来越多地使用它们。使用 SiC 的 MOSFET 和二极管的能量转换器和电源系统越来越受欢迎。事实上,设计人员感到缺乏一个有效且完整的计算器,它可以在一个包中检查所有类型的连接。对于第一次使用 SiC 的工程师或正在寻找适合其设计的最佳 SiC 器件的工程师,此计算器是一种快速简便的方法来评估各种功率拓扑中的 UnitedSiC FET,从而加速研发并避免浪费如果选择了不合适的设备,则需要花时间创建高级模拟。只需点击几下,即可引导设计师走向正确的方向并获得最佳设计。该计算器将很快更新和更新,实施有用的图形,涵盖各种参数,例如电流、温度、输入和输出电压和效率。目前,可以手动对系统进行表征,更改值并将结果绘制在电子表格上,如图 7。该示例涉及创建具有以下特征的降压转换器 CCM 系统:
仿真的目的是了解系统效率如何对输入电源电压的变化作出反应。该图显示了两条曲线,开关频率分别为 75 kHz 和 200 kHz。不同条件下的测量得出以下结果:
审核编辑:汤梓红
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