碳化硅和氮化鎵開關(guān)管的主要區(qū)別在于其結(jié)構(gòu)和性能特征。氮化鎵開關(guān)管主要優(yōu)勢在于它的高電子遷移率和較高的帶隙能量,轉(zhuǎn)化為優(yōu)于硅的特性,被用于低功率、高頻率的應(yīng)用中,常見于各類手機(jī)、筆記本電腦適配器。而碳化硅開關(guān)管的結(jié)構(gòu)類似于單質(zhì)硅,在碳化硅襯底上形成碳化硅外延層,從而具有良好的晶體匹配和導(dǎo)電導(dǎo)熱路徑。這使得碳化硅開關(guān)管在高功率、高電壓開關(guān)電源的應(yīng)用中被廣泛應(yīng)用,以及大功率PC電源以及新能源汽車、儲(chǔ)能等大功率場景應(yīng)用。
這款100W氮化鎵充電器采用PFC+LLC+SR開關(guān)電源架構(gòu)設(shè)計(jì),PFC進(jìn)行功率因數(shù)校正,LLC電源輸出固定電壓。輸出通過兩路獨(dú)立的降壓電路,實(shí)現(xiàn)三個(gè)接口的獨(dú)立快充
其PCBA模塊背面兩顆PFC開關(guān)管和PFC整流管,以及兩顆整流橋。
其中PFC整流管來自泰科天潤,型號(hào)G3S06505C。
G3S06505C是一顆耐壓650V,5A電流的碳化硅二極管,采用TO252封裝。其具有正溫度系數(shù),支持并聯(lián)使用,且并聯(lián)器件中沒有熱崩潰現(xiàn)象;工作溫度-55℃-175℃,開關(guān)特性不受溫度影響,可以降低系統(tǒng)對(duì)散熱片的依賴;無反向恢復(fù)電流和正向恢復(fù)電壓,用在PFC升壓整流中可以極大降低開關(guān)損耗,大大提高整體效率。
正溫度系數(shù),易于并聯(lián)使用
不受溫度影響的開關(guān)特性
最高工作溫度 175℃
零反向恢復(fù)電流
零正向恢復(fù)電壓
通過在電源中搭載碳化硅二極管可以實(shí)現(xiàn)更高效率、更小的尺寸、更低的重量、更高功率密度以及更長的整機(jī)使用壽命,且碳化硅二極管與傳統(tǒng)硅二極管相比,碳化硅二極管耐壓更高,在高壓應(yīng)用中更可靠。它還具有良好的高頻工作能力,有助于提高整機(jī)效率、減小能量損耗和改善整體性能。此外,碳化硅二極管高溫穩(wěn)定性比較好,還可以適用于高溫場景。雖然碳化硅二極管在現(xiàn)今PC電源領(lǐng)域的拆解不多,但可以預(yù)見的是,未來碳化硅二極管在電源領(lǐng)域會(huì)有更廣泛的應(yīng)用前景。