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High Efficiency PFC Solutions

High Efficiency PFC Solutions. Q speed: SiC-Leistung zum Si-Preis. Hocheffiziente PFC-Dioden. Power Factor Correction (PFC) verbessert die Ausnutzung von Kraftwerks- und Leitungsnetzen, verringert so Verluste und verhindert Überlast.

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Presentation Transcript

  1. High Efficiency PFC Solutions Qspeed:SiC-Leistung zum Si-Preis

  2. Hocheffiziente PFC-Dioden Power Factor Correction (PFC) verbessert die Ausnutzung von Kraftwerks- und Leitungsnetzen, verringert so Verluste und verhindert Überlast. Andererseits erzeugen PFC-Schaltungen selbst wieder Verluste und verringern so den Wirkungsgrad einer Stromversorgung... Advanced Power Supply Design - PFC

  3. Hocheffiziente PFC-Dioden Qspeed-Dioden: Ultra Fast Recovery-Dioden mit Trench-Technologie Trench-Sperrschicht-Technologie: optimierte Architekturen, basierend auf herkömmlicher Silizium-Technik. Vorgelagerte P-Zapfen werden in die Sperrschicht zwischen Anode und Kathode eingebracht, um in Durchflussrichtung schnelleres Öffnen und höhere Stromdichten zu erzielen. In Sperrrichtung wird der Reverse-Strom schneller und kontrollierter geblockt. Anode Schottky Contact P-Wells Buffer Layer Cathode Advanced Power Supply Design - PFC

  4. Hocheffiziente PFC-Dioden • In Durchlassrichtung wird zunächst nur die Schottky-Schicht leitend. Anode • Mit anhaltendem Stromfluss leiten auch die P-N Verbindungen • Diese Kombination bietet schnelles und frühes Öffnen und höchste Stromdichten Cathode Advanced Power Supply Design - PFC

  5. Hocheffiziente PFC-Dioden • Q-Series in Sperrrichtung Anode • Herkömmliche Schottky-Dioden weisen in diesem Bereich hohe Leckströme auf • Durch die Trench-Technologie werden zusätzliche Bereiche geringer Ladungsdichte um die P+-Zapfen herum aufgebaut und der Leckstrom so in hohem Maße reduziert Cathode Advanced Power Supply Design - PFC

  6. Hocheffiziente PFC-Dioden Continuous Conduction Mode (CCM) PFC Die über die Diode zurück-gespeiste Energie verhindert, dass Strom durch die Drossel geleitet wird. Hierdurch verlängert sich die Steigzeit der Flanke und die Schaltverluste des Gesamtsystems steigen. Qspeed-Dioden halten diese Verluste gering. Switch Current Diode Current Höhe und Breite des Peaks werden durch die Reaktionszeit der Diode festgelegt. Der MOSFET und dessen Kühlung müssen für den Spitzenwert des Reverse-Kicks ausgelegt sein. 26.09.2014 Advanced Power Supply Design - PFC 6

  7. Hocheffiziente PFC-Dioden Effizienz-Vergleich bei 110 VAC Eingangsspannung und einem Lastsprung von 10% auf 100% Fast 1% Steigerung! Advanced Power Supply Design - PFC

  8. Hocheffiziente PFC-Dioden Reverse Recovery Condition bei 400 V, 8 A, 200 A/µs und 125°C - Reverse Recovery Charges (Qrr) - • Vergleich der Qrr von Q-Series, SiC und einer Ultrafast Diode • Die Platin-Dotierung der Ultrafast-Diode erzeugt hohe Überschwinger beim Abschalten • Q-Series-Dioden haben eine niedrige Qrr und eine weiche Erholung – dies reduziert Schaltverluste und EMV-Effekte QSpeed Q-Series Reverse Recovery Time (trr) Advanced Power Supply Design - PFC

  9. Hocheffiziente PFC-Dioden Reverse Recovery Condition bei 400V, 8A, 200A/µs und 125°C- Abschaltspannung - • Vergleich der Abschaltspannung einer Q-Series-, einer SiC- und einer Ultrafast-Diode • Klar zu sehen ist die deutliche Reduzierung EMV-wirksamer Anteile bei der Q-Series • Die Reduktion der EMV-Effekte verkleinern ebenfalls die Common Mode Filter-Komponenten QSpeed Q-Series Advanced Power Supply Design - PFC

  10. Hocheffiziente PFC-Dioden Wann lohnt sich der Einsatz von Trench-Dioden? Switch Diode • Je höher die Schaltfrequenz, desto deutlicher bilden sich die Vorteile aus Continuous Conduction Mode – Ultra Fast Recovery Diode • Continuous Conduction Mode PFCs bilden die ideale Anwendung Switch Diode • Nebenstehende Abbildungen zeigen die Unterschiede zwischen Ultra Fast Recovery- Dioden und einer Q-Series von Qspeed im direkten Vergleich. Continuous Conduction Mode – Qspeed Q-Series

  11. Hocheffiziente PFC-Dioden • Der Einsatz von Trench-Dioden in PFC-Stufen bietet die Möglichkeit, hohe technische Eigenschaften der SiC-Technologie zum Preis einer Silizium-Diode zu nutzen • Die Verkleinerung des Reverse-Spitzenstroms reduziert auch die Baugröße des MOSFETs • Die Reduktion der Schaltverluste mindert auch die thermische Belastung der Komponenten und verlängert deren Lebensdauer • Das sanfte und kontrollierte An- und Abschalten minimiert EMV-Effekte • Die Reduktion der EMV-Effekte verkleinert ebenfalls die Common Mode Filter-Komponenten Advanced Power Supply Design - PFC

  12. Hocheffiziente PFC-Dioden Ihr Spezialist für PFC-Dioden und Leistungselektronik: HY-LINE Power Components GmbH Inselkammerstraße 10 82008 Unterhaching Tel.: +49 (89) 614 503-10Fax: +49 (89) 614 503-20 Email: power@hy-line.deWeb: http://www.hy-line.de/power Advanced Power Supply Design - PFC

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