【 DigiKey DIY原創(chuàng)大賽】單管反激

背景：

在光伏逆變器、PCS、工業(yè)電源、UPS等三相的中大功率開(kāi)關(guān)電源中輔助電源通常是自己設(shè)計(jì)，使用分立器件搭建的，由于母線通常采用雙母線，并且可能存在高壓電池供電的情況，因此輔助電源的供電通常高達(dá)600~1000V，那么如果反激輔助電源的主管用Si器件MOS通常只能設(shè)計(jì)為雙管，因?yàn)镾i器件的高壓MOS成本高，使用IGBT又受限于開(kāi)關(guān)頻率低。而隨著SiC MOS的成本降低，以及各個(gè)廠家推出了高壓SiC MOS，比如1700V、Rds(on)低于1Ω并且不需要負(fù)壓驅(qū)動(dòng)的高壓器件，并且可以提高開(kāi)關(guān)頻率，使用單管設(shè)計(jì)反激電路原邊主管即可，從整體成本上來(lái)說(shuō)會(huì)越來(lái)越接近于傳統(tǒng)的雙管反激。本設(shè)計(jì)的構(gòu)想就是基于1700V的SiC MOS設(shè)計(jì)適用于高壓供電工況下的單管輔助電源的驗(yàn)證。

相比較雙管反激，單管反激從設(shè)計(jì)上就天然的降低了很多的難度：

1.主管用單個(gè)SiCMOS，可提供=高開(kāi)關(guān)頻率到100kHz以上，降低變壓器體積，SiCMOS開(kāi)關(guān)損耗低；

2.只需要設(shè)計(jì)一個(gè)電流采樣電路即可；

3.反激變壓器原邊只有一個(gè)繞組；

4.反激變換器原邊電壓高，電流小，可選擇較細(xì)的銅線；

5.只需要原邊一個(gè)管子的散熱器，降低整體PCB器件占用面積。

當(dāng)然單管反激也不是完美的，還存在以下需要注意事項(xiàng)：

選擇控制IC的VO不能太低，可能會(huì)導(dǎo)致SiC MOS無(wú)法完全開(kāi)通而燒管子；1700V的SiC MOS應(yīng)力肯定會(huì)比較高的，需要設(shè)計(jì)RCD吸收以及管子上并聯(lián)吸收電路，比如DS上加RC；目前來(lái)看生產(chǎn)1700V的SiC MOS的廠商有限，選擇器件上會(huì)有點(diǎn)受限；頻率提高后，可能存在EMI的風(fēng)險(xiǎn)，需要進(jìn)一步實(shí)際驗(yàn)證了進(jìn)行調(diào)整和屏蔽。

構(gòu)想的主要參數(shù)：

1.滿載功率100W；

2.輸入電壓Vin范圍：300Vdc~900Vdc，原邊和幅邊加強(qiáng)絕緣；

3.輸出電壓主路是+24V，另外幾路-12V，+12V，Vcc，Vcan；

4.磁芯暫時(shí)選EER35；

5.DEMO板體積預(yù)計(jì)設(shè)計(jì)為10*15cm；

6.控制IC準(zhǔn)備用UC284X系列，那就需要在Vout腳加一個(gè)推挽放大電流的電路；