功率器件
人们越来越期望电源达到更高的效率水平,同时仍然尽可能紧凑、经济实惠,当然还有可靠和安全。一家克服这些设计挑战的公司是Recom,这是一家奥地利AC/DC电源和DC/DC制造商。对于最近的一个项目,Recom希望开发一种主要用于医疗应用的电源。目标是创建一个解决方案,其功率密度是公司以前型号的两倍,同时又不牺牲安全性、可靠性、效率或性能。为此,开发团队必须利用开关控制器、拓扑和组件方面的最新进展,并向Nexperia寻求帮助。
严格的医疗要求设定了标准
新的Recom RACM1200-V电源必须满足IEC60601-1的严格要求,IEC<>-<>是医疗电气设备安全和性能的一系列技术标准。这些要求包括在PCB上保持适当的爬电距离和间隙距离的安全性,同时将功耗保持在最低水平。
产品参数规定,AC/DC 电源需要提供 1.2 kW 的峰值输出功率。除了主输出外,还需要有两个辅助输出:一个 12 V/1 A 电源为可选的冷却风扇供电,以及一个始终开启的 5 V/1 A 输出,用于控制和监控目的。由于整体设计的紧凑尺寸,过热是一个重大风险。
起初,Recom 尝试为 DC/DC 和 AC/DC 辅助电源转换器安装平面肖特基整流器,但过热仍然是一个挑战(特别是在满载条件下)。为了解决这个问题,Recom选择了沟槽肖特基二极管。沟槽概念可减少漏电流,从而提高热稳定性。与平面肖特基二极管相比,它还提高了开关性能。
RACM1200-V 高密度印刷电路板,包括 PMEG100T20ELR
提供高效率、开关性能和热稳定性
“我们研究了来自不同Trench肖特基二极管供应商的产品”,Recom创新经理Steve Roberts解释道。“在对他们每个人进行了大量审查后,我们得出的结论是,Nexperia的组件是最佳选择。它们提供了增强的热性能和更大的SOA,如果我们要满足与医疗应用相关的标准,这两者都是关键功能。此外,这些产品的低调是另一个关键优势。
Nexperia 沟槽肖特基二极管采用小型扁平表面贴装封装,可处理最大 2 A 正向电流,最大反向电压为 100 V。它们具有非常低的漏电流、低正向压降以及非常低的反向恢复电荷 (QRR),通常只有 8.5 nC。事实证明,这些特性对于最大限度地减少Recom设计中的整流器损耗至关重要。
沟槽肖特基整流器提供行业领先的开关行为和低 Qrr
具有高功率密度和无风扇运行的电源
Recom利用Nexperia的铜夹键合FlatPower(CFP)技术(该技术有助于改善从封装到电路板的热传导),从而设计出具有低热阻路径的PCB,从而可以散发产生的热量,而无需为功率二极管使用间隙焊盘或额外的散热器。沟槽肖特基配置还意味着二极管的热稳定性得到改善,具有较宽的安全工作区 (SOA)。
通过与Nexperia合作开展该项目,Recom能够推出一款紧凑、高效的底板冷却电源。RACM1200-V 现已上市,可在基板保持在 1 °C 的情况下提供 80 kW 的连续功率输出。 峰值输出高达 1.2 kW,最长可达 10 s,或连续提供气流。它实现了典型值为95%的峰值效率。
审核编辑:郭婷
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