基於Infineon S7 MOSFET + JRC NJ393 OPA之高效率主動式電源整流方案

因應日趨嚴苛的能源效率規範,特別是像server power的應用,從白金效率甚至是鈦金效率。Infineon推出全新S7系列MOSFET,提供在靜態切換的應用場合,減少功率損耗以提升效率,特別是針對高輸出功率的產品設計。S7系列MOSFET應用在active bridge目的在取代原有bridge diode以提升系統效率,與傳統bridge diode相比,在230Vac輸入時在50% load約可提高0.5%,而115Vac輸入時在50% load約可提高1%。利用JRC NJ393C OP比較器搭配精簡的電路再使用DC電壓來對EVB上之pin腳供電即可實現此一高效率之測試結果。為提高系統的功率密度與自動化生產流程,S7系列MOSFET也推出各式封裝,特別是SMD封裝,在減少體積上有很顯著的幫助,尤其是且有top side散熱的技術,對於降低MOSFET本身溫度與提高系統穩定度有很好的改善。因此可輕易符合美國能源效率法規DOE與歐盟CoC能源協議規範,來達到降低成本、體積縮小、符合新一代環保節能與高效率之產品設計。

►場景應用圖

►產品實體圖

►展示板照片

►方案方塊圖

► 替換傳統bridge diode

► JRC NJ393 OP內部方塊圖

►Top side散熱技術

►active bridge動作原理為當輸入電壓為正半週時,D1與D2導通,而當輸入電壓為負半週時,D3與D4導通。使用MOSFET來取代原本diode,來減少diode上造成的loss,以提高效率

►核心技術優勢

1. 電路精簡只需要4顆MOSFET與OP比較器即可完成active bridge電路  NJ393C為高集程度OP比較器,具有下列特點  提供寬範圍的電源供應與雙電源供應:+2V~36V或+/-1V~+/-18V  低操作電流:0.45mA at Vcc=5V  低偏壓電流:20nA  輸入共模電壓範圍  低輸出飽和電壓:80mV,typ  相等供應電源之差動輸入電壓範圍:+/-36V  TTL、DTL、ECL、MOS與CMOS相容輸出  內部ESD防護:HBM>+/-2KV 2. 與傳統bridge diode相比在低電壓輸入時約可提升1%效率,在高電壓輸入時約可提升0.5%效率 3. 在系統平均效率上可滿足鈦金效率之能源需求 4. 可依據價格與效率需求來選擇適合MOSFET Rds-on等級產品 5. 可依據系統空間與功率密度來選擇適合MOSFET封裝產品

►方案規格

1. S7系列MOSFET適合作為開關應用,切換頻率小於1KHz 2. S7系列MOSFET產品應用廣範,主要常見應用包含active bridge、繼電器與斷路器 3. 與其它競爭者相比,由於製程與技術先進,在相同MOSFET封裝下可做到領先業界的Rds-on產品 4. S7系列MOSFET相較於同規格的產品,具有較高脈衝電流,可提高對雷擊的耐受度

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