英飞凌高效开关电源系统解决方案
英飞凌:为能源价值链提供芯片方案,无锡工厂努力践行“碳中和”

人们对所做工作的理解。例如,现在无锡工厂的工程师 对器件的理解非常深,从技术层面来看,他们已经谈到 了芯片晶圆的结构、振动到底哪个方向会对工件更好等 非常细致的问题。正是得益于工程师对技术的进一步掌 握,才能使英飞凌的产品达到目前的水准。 2.4 无锡工厂的工业4.0蓝图
展望未来,英飞凌提出了无锡工业 4.0 蓝图,包括 四个方面:1)集成化、数字化敏捷生产和制造系统。 这里主要是基于 MES 系统对“人机料法环”的管控。2) 利用大数据分析对质量的自动异常检测、预测。3)生 产智能化和自动化。希望工程师的生活、所有办公人员 的生活也实现数字化,实现高效自我管理的数字化工作 和生活。4)物料方面,希望能实现优化集成的材料处理。
1)打造智能工厂 工业互联网和智能工厂是英飞凌物联网战略的重要 组成部分。英飞凌是“德国工业 4.0”执行和指导委员 会初创成员,也加入了工业互联网联盟(IIC)和德国“工 业 4.0”平台,在“工业 4.0”相关规则和标准的制定中 发挥着非常关键的作用。同时,英飞凌也在研制工业 4.0 所需的核心器件和领先的半导体解决方案。除了是倡导 者之外,英飞凌也是工业 4.0 的赋能者。英飞凌能够提 供值得信赖的安全解决方案、高级感测能力、跨应用控 制以及高效电源管理,这些对于实现工业 4.0 具有非常 重要的作用。 除了作为倡导者和赋能者,英飞凌更是工业 4.0 的 实践者,把覆盖生产、供应链和技术开发全流程数字化, 作为实现工业 4.0 的一个目标。 2)MES 2013 年起,英飞凌无锡通过自主研发的制造执行系 统(MES)实现了制造自动化和智能化,显著提升了运 营绩效。该系统能够对人员、机器、材料、流程和方法、 环境设施等五大关键生产要素进行智能控制,利用无纸 化、数据分析及智能决策系统实现了工厂自动化和智能 化,从而降低成本,提升速度和质量。例如,英飞凌无 锡将生产周期缩短了 50%;在没有额外投资新设备的 情况下,生产效率提升了 11%;实现了制造因素和产品 工艺参数 100% 可追溯;自动化程度达到了 80%;基于
英飞凌easy系列模块 原理

英飞凌Easy系列模块的基本原理1. 引言英飞凌Easy系列模块是英飞凌公司推出的一款集成电路模块,它采用了先进的封装技术和设计理念,为电子设备的开发和应用提供了更加便捷和高效的解决方案。
本文将详细解释英飞凌Easy系列模块的基本原理,包括其硬件架构、电路设计和功能特点等方面。
2. 硬件架构英飞凌Easy系列模块的硬件架构包括主控芯片、外设接口、封装和电源等组成部分。
主控芯片是模块的核心,它负责处理各种输入输出信号,控制外设的工作,并与外部设备进行通信。
外设接口包括各种常用的接口,如UART、SPI、I2C、GPIO 等,用于连接外部设备和模块。
封装是将主控芯片和外设接口封装在一起,形成一个完整的模块,方便集成到电子设备中。
电源提供模块所需的电能,保证模块正常工作。
3. 电路设计英飞凌Easy系列模块的电路设计包括功率管理、时钟系统、通信接口和外设电路等方面。
3.1 功率管理功率管理电路主要负责模块的电源管理和电能转换。
它包括电源输入接口、稳压电路和电池管理电路等。
电源输入接口用于接收外部电源,通过稳压电路将电压稳定在模块所需的工作电压范围内。
电池管理电路用于管理模块的电池供电,包括充电、放电和保护等功能。
3.2 时钟系统时钟系统提供模块所需的时钟信号,用于同步各个部件的工作。
它包括晶振、时钟分频器和时钟分配器等。
晶振是产生基准时钟信号的元件,通过时钟分频器将基准时钟信号分频得到所需的时钟频率,然后通过时钟分配器将时钟信号分配给各个部件。
3.3 通信接口通信接口是模块与外部设备进行数据交换的接口,它包括UART、SPI、I2C和GPIO等接口。
UART是一种串行通信接口,用于模块与计算机或其他串口设备之间的通信。
SPI是一种串行外设接口,用于模块与外部存储器、传感器等设备之间的通信。
I2C是一种串行通信接口,用于模块与各种外设之间的通信。
GPIO是一种通用输入输出接口,用于模块与外部设备之间的数字信号交换。
英飞凌-百度百科

英飞凌公司信息---英飞凌在中国总部位于德国Neubiberg的英飞凌科技股份公司,为现代社会的三大科技挑战领域——高能效、连通性和安全性提供半导体和系统解决方案。
2007财年(截止到9月份),公司实现销售额77亿欧元(包括奇梦达的销售额36亿欧元),在全球拥有约43,000名雇员(其中奇梦达雇员约13,500人)。
英飞凌科技公司的业务遍及全球,在美国苗必达、亚太地区的新加坡和日本东京等地拥有分支机构,是全球领先的半导体公司之一。
英飞凌平均每年投入销售额的17%用于研发,全球共拥有41,000项专利。
西门子半导体事业部作为英飞凌科技(中国)有限公司的前身于1995年正式进入中国市场。
自1996年在无锡建立第一家企业以来,英飞凌的业务取得非常迅速的增长,在中国拥有1400多名员工(不包括奇梦达),已经成为英飞凌亚太乃至全球业务发展的重要推动力。
进入中国以来,英飞凌不断顺应客户与市场的需求,研发及生产一系列能够应用于本地市场的产品。
目前,英飞凌先进的半导体解决方案已广泛应用于各个领域,同时我们凭借雄厚的技术实力和全球领先的经验,与包括中兴、华为、方正、握奇等国内领先厂商展开深入合作,为中国电子行业的腾飞做出应有的贡献。
英飞凌在中国建立了涵盖研发、生产、销售市场、技术支持等在内的完整的产业链。
在研发方面,英飞凌在上海、西安建立了研发中心,利用国内的人才资源,参与全球的重点项目研究;在无锡的后道生产工厂,为中国及全球其他市场生产先进的芯片产品;并以北京、上海、深圳和香港为中心在国内建立了全面的销售网络。
同时,我们在销售、产品代工、技术研发、人才培养等方面与国内领先的企业、高等院校开展了深入的合作。
我们秉承扎根中国的承诺,致力于和政府及科研机构携手开发行业标准,支持中国集成电路产业增强竞争力。
我们与国内领先高校合作建立实验室,进行汽车电子、智能卡等方面的研发合作,现在进行的项目有上海同济大学汽车电子实验室、天津大学内燃机实验室等等。
英飞凌推出全新650VCooIMOSCFDA

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英飞 凌推 出 的这 种全 新解 决方 案兼 具快 速开关 超 结 MO F T的所 有 优 点 : 高 的轻 载 效 率 、 低 SE 更 更 的栅 极 电荷 、 低 的开关 损耗 、 易使用 以及 出类 拔 更 更 萃 的 可 靠 性 等 。 英 飞 凌 全 新 推 出 的 60 5V C oMO C D 是 一 种卓 越 的 解 决 方 案 , 满 足 汽 o1 S F A, 可 积通 态 电阻 和易 于控制 的开关 行 为 ,以及业 界首 屈
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息娱乐系统应用。这些高集成度器件为连接电池的
开关 电源提供 业界 领先 的转 换 比。
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1 1N V 9 20N V 92 1 N V 9 2 1 结 合 3 、C 80 0 、C 800 及 C 80 3 均 内部 电 源开关 , 2兆 赫兹 频 率工 作 。这 2MH 开 以 z 关 频 率 令 设 计 人 员 可 在 输 入及 输 出 滤 波 器 采 用 更 小 、 成 本 更 低 的 电 感 及 电 容 。 N V 9 1 1 C 80 0 、 NC 80 3 、 C 92 1 N P 92 1 V 9 1 1N V800 及 C 80 3 器件 的开 关 频 率也 可 以 同步至外 部 时钟 源 。 ( 自安 森美 半 导 来
基于ICE3AR2280JZ的三相电表开关电源解决方案

基于ICE3AR2280JZ的三相电表开关电源解决方案本文介绍了一款基于ICE3AR2280JZ芯片和CoolMOS的三相开关电源的方案,针对输入宽电压及负载调整率方面做了相应的介绍。
智能电表是智能电网的智能终端,而开关电源不同于智能电表中的其他器件,规模化、标准化生产或将是提高品质、降低生产成本、优化生产工艺。
虽然智能电表用开关电源已经获得重视,然而国内在开关电源的发展上,还存在基础理论欠缺、产业水平跟不上需求、生产工艺不成熟等诸多问题。
三相智能电表的内部电源结构:智能电表中开关电源的要求:本文仅针对几个重要的要求提出解决方案:极宽输入电压范围多路输出调整率各类异常层叠式普通反激方案:对于常规输入电压(85Vac-265Vac)的小功率开关电源应用,综合效率及成本,反激拓扑最为常见。
结构上可以采用控制器配外置的开关器件,或者考虑集成度,也有集成控制器和开关器件于一个封装。
开关器件的耐压等级通常为650V,700V和800V.如果对于三相应用,考虑到变压器的反射电压及漏感和设计余量,该类器件无法满足要求。
而单纯采用一个高压开关器件,如1000V或1200V以上的功率开关器件,挑选余地并不大,成本也较高。
因此,在三相电表中考虑的第一个设计问题就是如何解决高输入电压下的耐压问题。
以一个具体规格为例进行说明:规格:由于多路输出和小功率输出的特点,电源拓扑选择反激较为合适。
本文中控制芯片为英飞凌ICE3AR2280JZ.其内部除了工作频率为100KHz的电流模式控制器外,还集成了800VCoolMOS,导通电阻为2.2ohm,封装为DIP7.该芯片内部同时集成了800V的高压启动单元。
在环境温度为50度,常规宽电压输入(85Vac-265Vac)情况,最大输入功率可达28W.同时,芯片还具有过流、过压、输入欠压、过温等保护功能和提高轻载效率的突发模式。
鉴于小功率应用,变压器尺寸及环路补偿等因素,通常建议系统在全负载段工作于电流断续模式(DCM)。
COOLMOS与VDMOS的结构差异

COOLMOS在电源上的应用已经初具规模,向英飞凌的产品已经全为COOLMOS系列,在电源开发的过程中选用COOLMOS应该注意什么呢?COOLMOS与VDMOS的结构差异为了克服传统MOS导通电阻与击穿电压之间的矛盾,一些人在VDMOS基础上提出了一种新型的理想器件结构,称为超结器件或COOLMOS,COOLMOS的结构如图2所示,其由一些列的P型和N型半导体薄层交替排列组成。
在截止态时,由于P型和N型层中的耗尽区电场产生相互补偿效应,使P型和N型层的掺杂浓度可以做的很高而不会引起器件击穿电压的下降。
导通时,这种高浓度的掺杂可以使其导通电阻显著下降,大约有两个数量级。
因为这种特殊的结构,使得COOLMOS的性能优于传统的VDMOS.对于常规VDMOS器件结构,Rdson与BV这一对矛盾关系,要想提高BV,都是从减小EPI 参杂浓度着手,但是外延层又是正向电流流通的通道,EPI参杂浓度减小了,电阻必然变大,Rdson就大了。
Rdson直接决定着MOSFET单体的损耗大小。
所以对于普通VDMOS,两者矛盾不可调和,这就是常规VDMOS的局限性。
但是对于COOLMOS,这个矛盾就不那么明显了。
通过设置一个深入EPI的的P区,大大提高了BV,同时对Rdson上不产生影响。
对于常规VDMOS,反向耐压,主要靠的是N 型EPI与body区界面的PN结,对于一个PN结,耐压时主要靠的是耗尽区承受,耗尽区内的电场大小、耗尽区扩展的宽度的面积。
常规VDSMO,P body浓度要大于N EPI,大家也应该清楚,PN结耗尽区主要向低参杂一侧扩散,所以此结构下,P body区域一侧,耗尽区扩展很小,基本对承压没有多大贡献,承压主要是P body--N EPI在N型的一侧区域,这个区域的电场强度是逐渐变化的,越是靠近PN结面,电场强度E越大。
对于COOLMOS 结构,由于设置了相对P body浓度低一些的P region区域,所以P区一侧的耗尽区会大大扩展,并且这个区域深入EPI中,造成了PN结两侧都能承受大的电压,换句话说,就是把峰值电场Ec由靠近器件表面,向器件内部深入的区域移动了。
Infineon 2EDF7275F驱动器解决方案

Infineon 2EDF7275F双路隔离MOSFET栅极驱动器解决方案infineon公司的EiceDRIVER™2EDF7275F是双路隔离MOSFET栅极驱动器集成电路系列,通过无芯变压器(CT)技术,提供功能(2EDFx)或加强(2EDSx)输入/输出隔离性能.由于高驱动电流,极好的共模抑制和快速信号传输,2EDi系列特别适合于开速开关电源系统中驱动中/高压MOSFET器件(CoolMOS™, OptiMOS™, CoolSIC™).2EDSx, 2EDFx双路加强(安全)和功能隔离产品有不同的驱动强度:4A/8A低欧姆功率MOSFET,1A/2A高Ron MOSFET或更低开关瞬态(EMI).器件提供4A/8A或1A/2A源/沉输出电流,高达10MHz PWM开关频率,PWM信号传输时延0.37ns:通路不匹配3ns和+7/-6 ns传播延迟方差.输出电源电压从4.5V到20V,工作温度TJ = -40℃到+150℃.主要用在服务器,通信和工业开关电源(SMPS),同步整流,砖型转换器,UPS和电池存储,EV充电工业自动化,马达驱动和电动工具.为您整理如下详细资料,本文介绍了2EDF7275F主要特性,2EDi系列框图,以及评估板EVAL_3K3W_TP_PFC_SIC主要特性,指标.The EiceDRIVER™ 2EDi is a family of fast dual-channel isolated MOSFET gate-driver ICs providing functional(2EDFx) or reinforced (2EDSx) input-to-output isolation by means of coreless transformer (CT) technology. Dueto high driving current, excellent common-mode rejection and fast signal propagation,2EDi is particularly wellsuited for driving medium- to high-voltage MOSFETs (CoolMOS™, OptiMOS™, CoolSIC™) in fast-switching power systems.The gate drivers of the EiceDRIVER™ 2EDi product family are designed for fast-switching, medium to high powersystems with MOSFET switches. They are optimized for high timing accuracy over temperature and productionspread. The reliable accurate timing simp lifi es system design and provides better power conversion efficiency.The 2EDSx, 2EDFx dual-channel reinforced (safe) and functional isolated product variants are available withdifferent drive strengths: 4 A/8 A for low-ohmic power MOSFETs, 1 A/2 A for higher Ron MOSFETs or slowerswitching transients (EMI). The 1 A/2 A reinforced isolation driver can also be used as a PWM Data Coupler incombination with a non-isolated boost gate driver such as 1EDNx 4 A/8 A placed in closest proximity to theSuperjunction power switches.Two independent and galvanically isolated gate driver channels ensure that all 2EDi versions can be used in anypossible configuration of low- and high-side switches.Improved system robustness is supported by min. 150 V/ns Common Mode Transient Immunity (CMTI), PWMinputs with 18 ns noise filter, UVLO on output side including a safety self-lock-down of driver outputs in case ofinput UVLO (VDDI < 3 V), PWM outputs with up to 5 A peak reverse current capability and an intrinsically robustgate driver design.The 2EDi product table is provided as a first quick device selection guide; more detailed specifications areprovided in the product features, package dimension and testing chapters of this datasheet.2EDF7275F主要特性:• 4 A/8 A or 1 A/2 A source/sink output current• Up to 10 MHz PWM switching frequency• PWM signal propagation delay typ. 37 ns with– 3 ns channel-to-channel mismatch– +7/-6 ns propagation delay variance• Resistor-programmable Dead Time Control (DTC) ranging from 15 ns to 250 ns• Common Mode Transient Immunity CMTI >150 V/ns• Fast safety turn-off in case of input side Undervoltage Lockout (UVLO)• Output supply voltage from 4.5 V to 20 V with 4 V or 8 V UVLO threshold• Wide temperature operating range TJ = -40°C to +150°C• RoHS compliant wide /narrow-body (WB/NB) DSO16 and 5mm x 5mm LGA packages• Fully qualified according to JEDEC for Industrial ApplicationsIsolation and safety certificates• 2EDSx with reinforced isolation:– DIN V VDE V 0884-10 (2006-12) compliant with VIOTM = 8 kVpk and VIOSM = 6.25 kVpk (tested at 10kVpk)– certified according to UL1577 (Ed. 5) opto-coupler component isolation standard with VISO = 5700 VRMS– certified according to DIN EN 62368-1 and DIN EN 60950-1 and corresponding CQC certificates– certified according to EN 61010-1 (reinforced isolation, 300 Vrms mains voltage, overvoltage category III)• 2EDFx with functional isolation: Production test with 1.5 kVDC for 10 ms2EDF7275F潜在应用:• Server, telecom and industrial SMPS• Synchronous r ectification, brick converters, UPS and battery storage• EV charging industry automation, motor drives and power tools图1.EiceDRIVER™ 2EDi系列框图图2.EiceDRIVER™ 2EDi系列和5V控制器和高边VDD自举的应用电路评估板EVAL_3K3W_TP_PFC_SICThe EVAL_3K3W_TP_PFC_SIC board is a system solution enabled by Infineon Technologiespower semicon ductors as well as drivers and microcontroller. The evaluation board consists of a bridgeless totem-pole topology and it is intended for high-end applications in which the highest efficiency is required. Furthermore, the totem-pole topology is simple and offers a reduced part count and full utilization of the PFC inductor and switches [1]. For these reasons, totem-pole PFC enables high power density at a limited system cost for high-performance systems. In addition, theEVAL_3K3W_TP_PFC_SIC board provides reverse power flow (inverter operation for grid-connected applications) due to the inherent bi-directional power flow capability of the totem-pole topology.The totem-pole topology in PFC applications with CCM operation is feasible by using wide band-gap semiconductors [1]. In this case, the Infineon CoolSiC™ MOSFET in TO-247 four-pin package is used to push the efficiency to 99 percent at half-load (Figure 2). The converter operates exclusively at high-line (176 Vrms minimum, 230 Vrms nominal) in CCM with 65 kHz switching frequency.The PFC function to achieve bulk voltage regulation while demanding high-quality current from the grid is implemented with an Infineon XMC1404 microcontroller [2]. Further detail on PFC control implementation in the XMC™ 1000 family can be found in the application notes of other Infineon PSU and PFC evaluation boards with classic boost or dual boost topologies [3][4][5].The 3300 W bridgeless bi-directional (PFC/AC-DC and inverter/AC-DC) totem-pole presented in thisapplication note is a system solution developed with Infineon power semiconductors as well as Infineon drivers and controllers. The Infineon devices used in the implementation of theEVAL_3K3W_TP_PFC_SIC board are listed below.64 mΩ 650 V CoolSiC™ (IMZA65R048M1) in TO-247 four-pin package, as totem-pole PFChigh-frequency switches17 mΩ 600 V CoolMOS™ C7 (IPW60R017C7) in TO-247 package, for the totem-pole PFC return path (low-frequency bridge)2EDF7275F isolated gate drivers (EiceDRIVER™)ICE5QSAG QR Flyback controller and 950 V CoolMOS™ P7 (IPU95R3K7P7) for the bias auxil iar y supplyXMC1404 microcontroller for PFC control implementationA simplified block diagram of the bridgeless topology with the mentioned devices from the Infineon portfolio is shown in Figure 3. The diode bridge in front of the totem-pole PFC converter is meant to be a current path for start-up or surge conditions and it is not part of the current path during the steady-state converter operation. The power flow direction, which will select the converter operation – forward power flow or PFC operation versus reverse power flow or inverter operation – can be selected by a switch connected to the XMC™ microcontroller as a digital input pin.This document presents a system solution based on Infineon superjunction (SJ) (CoolMOS™) and wide band-gap (CoolSiC™) power semiconductors, drivers and microcontroller for a bridgeless totem-pole Power Factor Corrector (PFC) with bi-directional capability. The EVAL_3K3W_TP_PFC_SIC board is intended for those applications which require the highest efficiency (99 percent) and high power density (73 W/in3), such as high-end servers and telecoms. In addition, the bi-directional power flow capability would allow this design to be used in battery chargers or battery formation applications. The totem pole implemented in the EVAL_3K3W_TP_PFC_SIC board operates in Continuous Conduction Mode (CCM) in both rectifier (PFC) and inverter mode, with full digital control implementation on the Infineon XMC™ 1000 series microcontroller.The Infineon components used in the 3300 W bridgeless bi-directional totem-pole board are as follows:600 V CoolMOS™ C7 SJ MOSFET and 650 V CoolSiC™ silicon carbide MOSFET2EDF7275F isolated gate drivers (EiceDRIVER™)XMC1404 microcontrollerICE5QSAG CoolSET™ QR Flyback controller950 V CoolMOS™ P7 SJ MOSFET图3.3300W无桥图腾柱PFC和CoolSiC™, CoolMOS™ and XMC™控制板评估板EVAL_3K3W_TP_PFC_SIC主要特性:High efficiency bridgeless totem-pole PFCHigh power densityEnabled by CoolSiC™ MOSFET 650VDigitally controlled with XMC1404Bidirectional capability (DC-AC operation)BenefitsEfficiency close to 99%Compact form factor (72W/in3)Low component countBidirectional operation (digital control)图4.3300W无桥图腾柱PFC板(EVAL_3K3W_TP_PFC_SIC)简化框图图5.3300W无桥图腾柱PFC板和650V CoolSiC和600V C7 C OS MOSFET和XMC控制位置图。
英飞凌的IGBT驱动芯片介绍

EiceDriver
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Isoaltion Definitions
Functional Insulation:
VDE 0884-10 Approved UL1577 Pending
Insulation between conductive parts which is necessary only for the proper functioning of the equipment. Basic Insulation: Insulation applied to live parts to provide basic protection against electric shock. Supplementary Insulation: Independent insulation applied in addition to basic insulation, in order to provide protection against shock in the event of a failure of basic insulation. Double Insulation: Insulation comprising both basic insulation and supplementary insulation. Reinforced Insulation: A single Insulation applied to live parts, which provides a degree of protection against electric shock equivalent to double insulation
基于 CLT 技术 1200V, +1A/-2A 半桥驱动器 SO-18-2 SMD 封装 (符合RoHS标准) VCC / VSH: 14V-18V 欠压锁定(UVLO): 典型值 11V (欠压清除电 平典型值12V) PWM 输入: 高电平有效, 兼容3.3V/5V TTL逻 辑 输入互锁功能 关断(SD)输入 通用运算放大器和比较器 VGNDH: 最大可达 ±1200V! 传输延迟典型值85ns, 上下管传输延迟相差 ±25ns 符合并通过IEC61000-4-4标准等级4
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SJ: SPW47N60C3 (2001)
– RDS(on) = 70m FOM = 17.6 [nC]
SJ: IPW60R045CP (2005)
– RDS(on) = 45m FOM = 6.75 [nC]
SJ:IPW65R019C7 (2013)
英飞凌高效率开关电源解决方案
PFC 部分 ICE3PCS01G
全负载范围提升PFC系统效率
精确的频率设定 可以最优化EMI滤波器, 减低成本,提升效率 精确的电压调整率 优化功率级, 提升效率 可调整的 boost 跟踪功能 提升低压,轻载的效率 0.2V 峰值电流限制 减小电流采样电阻的损耗,提升效率
英飞凌可以提供整套PFC方案
CoolMOS C7/P6
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英飞凌高效率开关电源解决方案
PFC 部分 ICE3PCS01G
负载 效率 轻载 96% 半载 96.5% 满载 96%
各种保护功能
可以降低工作量
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英飞凌高效率开关电源解决方案 PFC部分 (PFC MOS)
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800W CCM PFC at 130 kHz > 97% efficiency 42inch³ density Form factor typical in industry Low cost components
2* CoolMOS™ C7 TO220 IPP60R180C7 SiC Gen 5/6 6A, TO 220 EiceDRIVER™ Driver IC 2EDN Analogue (ICE3) and digital control version (XMC1300)
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英飞凌高效率开关电源解决方案
PFC CoolMOS™ C7/C6
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英飞凌高效率开关电源解决方案 PFC部分 650V CoolMOS™ C7 Portfolio
英飞凌高效率开关电源解决方案
仿真结果 Turn-on 25A by ‘fast’ SJ, 2nH Ls TO-247-3P simulation EON = 130uJ
ID
Turning MOSFET back off! Discharging CGS!
VDRV VLS
TO-247-4P simulation EON = 63uJ
英飞凌高效开关电源系统解决方案
2015英飞凌电源管理巡回研讨会
英飞凌高效率开关电源解决方案
议程
背景介绍 英飞凌PFC解决方案,提升PFC效率 英飞凌LLC解决方案,提升LLC效率 英飞凌低待机损耗辅助电源解决方案 英飞凌快速充电器和适配器解决方案 总结
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英飞凌高效率开关电源解决方案
议程
背景介绍 英飞凌PFC解决方案,提升PFC效率 英飞凌LLC解决方案,提升LLC效率 英飞凌低待机损耗辅助电源解决方案 总结
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英飞凌高效率开关电源解决方案
PFC 部分 ICE3PCS01G
负载 效率 轻载 96% 半载 96.5% 满载 96%
BOFO ISENSE SGND ICOMP FREQ VREF VBTHL_EN P-DSO-14 PGND GATE VCC VSENSE OVP BOP VB_OK
BOFO ISENSE SGND ICOMP FREQ VREF VBTHL_EN P-DSO-14 PGND GATE VCC VSENSE OVP BOP VB_OK
Ramp Profile
Ave(Iin) at ICOMP
Gate Drive
t
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dI D VDRV VCGS dt LS
VDRV = 12 [V] VCGS Vth = 3.5 [V] LS = 6 [nH]
dID 1.4 A ns dt
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英飞凌高效率开关电源解决方案
PFC 部分 ICE3PCS01G
负载 效率 轻载 96% 半载 96.5% 满载 96%
BOFO ISENSE SGND ICOMP FREQ VREF VBTHL_EN P-DSO-14 PGND GATE VCC VSENSE OVP BOP VB_OK
PCL 门槛: -0.2V +/-2% 误差 二次OVP保护,进一步加强 系统可靠性 提供Bulk voltage ok 信 号
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频率设置和外置频率同步
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英飞凌高效率开关电源解决方案
演示板一览
PFC at high frequencies Highest LLC performance TO247 4-pin benefits
600W half-bridge LLC/SR LLC+SR efficiency of 97.8% @ 50% load Efficiency >95% @ 50% load 115 ... 200 kHz switching
LLC analog controllerICE2HS01G HB Gate Drive IC 2EDL05N06PF Bias QR Flyback controller ICE2QR2280Z SR MOSFETs OptiMOS™ BSC01N04LS Primary CoolMOS™ IPP60R180C7
负载跳变时实现快速动态响应
减小电压过冲 高可靠性,易于设计 快速的恢复时间高可靠性,易于设计 基本无电流失真 高性能
Bulk voltage OK 信号
节省防浪涌继电器的检测电路或PWM IC控制电路 低成本 可调的低门槛的VB_OK信号 提高设计的弹性 二次OVP保护 低成本
Assessment of C7 at high fsw
10.06.2015
Assessment of C7 LLC performance
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Assessment of TO247 4-pin vs. 3-pin
Copyright © Infineon Technologies 2009. All rights rese率开关电源解决方案
MOSFET技术的演变
Before SJ: IRFP450 (mid 1990s)
– RDS(on) = 400m
RDSon*Qg
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英飞凌高效率开关电源解决方案
PFC 部分 ICE3PCS01G
为了应对全球变暖,电脑产业拯救气候计划,由谷歌和英特尔在2007年开始,寻求从计算机的操作,以减 少全球二氧化碳排放量到2010年每年540万吨.
Climate Saver 白金 90% 92% 89% 金 87% 90% 87% 银 85% 88% 85% 铜 82% 85% 82% 80+ 80% 80% 80% 80+ Jul 08 – Jun 09 July 09 – Jun 10 July 10 – Jun 11
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演示板一览
Red: Pink:
输入EMI电路和整流 桥 CCM PFC ICE3PCS01G IPP60R190C6 IDT05S60C ICE2QR2280Z
Yellow: 待机电源 Blue: LLC 谐振半桥变换器 ICE2HS01G IPP60R190C6 IPP015N04N brown: DC-DC 变换器 BSC030N03LS BSC050N03LS TDA21106
ID
MOSFET switches ‘normal’ No Discharging CGS!