微型逆变器原理及应用

微型逆变器原理及实例98.6%效率

原理图效率测试TPH3006PS

TPH3206PS

TPH3002PS

TPH3202PS

TPH3205WS

TPH3206LD

TPH3202LD

传统线路

输出采用600V 的低频工

作无新的设计需要输出逆变

高频化以尽可能提高功补偿

传统的采用变压器升压因氮化镓支持大比例升压且高效率达不同于传统的硅MOSFET,+D1

+V IN

L1

采用氮化镓THP3006的温度

明显低于COOL-MOSFET C6

产品。81.7’C VS 46.7’C

效率直接提高2.5%

微型逆变器应用-500W 实例

产品的应用：逆变器INVERTER

采用GaN 的逆变器应用—1500W ，DEMO 板DC400Vin, 240Vacout, 98.7%,

成本明显下降

TI DSP SI-8230

Silicon-Labs

TPH3006PS

同样大的逆变器产品,氮化镓的体积减小了一半左右,同时整体成本下降100USD,售价反提高了100USD. 效率反提高了1.5个点. 4500W, 频率从16K提到到50K

散热器,风散,驱动电路,电感,EMC电路可大大减小体积,还有填充物

通常INVERTER采用的硬开关，在开关上，氮化镓器件较低的Qgd值保证了它的超低开关损耗。

同时由于氮化镓体内的二极管速度超快，与同SIC二极管差不多，远小于Cool mosfet的反向损耗

氮化镓FET 与Cool ‐Mosfet 对比Qg 门极驱动电流大小

Qgd 与工作的Vds 的开关波形有关。越小振荡越小，EMI 更好Co 电容越小，工作中的死区时间可以做到越小，损耗就会越低Qrr 体内寄生二极管参数，越大表示发热越大.

氮化镓的反向恢复速度Trr 只有30n,远小于Cool ‐mos,所以对应的Qrr 更小如右图说明，面积越大发热越大

更低的驱动损耗100mA 驱动电流即可更低的米勒效应/更低的开关损耗更小的反向恢复损耗更小的死区时间30 ns [3]460 ns [2]trr Operation 54 nC [3]8200 nC [2]Qrr Reverse

110 pF [1]314 pF [1]Co(tr) 56 pF [1]66 pF [1]Co(er) Dynamic

2.2nC 38 nC Qgd

6.2 nC 75 nC Qg

0.15/0.18ohm 0.14/0.16ohm RDS (25 ⁰C)

600V (spike rating 750V )600V @ 25 ⁰C VDS

Static TPH3006PS IPA60R160C6Parameters

氮化镓FET Cool mosfet 等同Rds(on)对比,相同条件

更小的反向恢复时间Qrr