這款基于CoolGaN?的無(wú)橋PFC采用的是比較新的圖騰柱式PFC拓?fù)?，CoolGaN?工藝決定了其沒有寄生二極管，電流可以雙向流動(dòng)，而且完全沒有任何反向恢復(fù)電荷，這也是傳統(tǒng)的Mosfet和Sicfet無(wú)法比擬的，所以圖騰柱式PFC與CoolGaN?是完美的設(shè)計(jì)組合。

再來(lái)看看工作的波形：

1、2通道為CoolGaN? IGO60R070D1在65KHz開關(guān)頻率下Vds電壓波形

3、4通道為CoolMOS? IPT65R033G7在50Hz開關(guān)頻率下的Vds電壓波形

5、7通道為輸入電壓和電流波形

8 通道為PFC電感電流的波形

這款基于CoolGaN?的無(wú)橋PFC采用的是英飛凌的模擬控制器ICE3PCS01G，工作在CCM狀態(tài)，能獲得更低的紋波電流和更高的功率因數(shù)以及更好的THD。

當(dāng)然，畢竟還是硬開關(guān)的工作狀態(tài)，所以對(duì)開關(guān)管的可靠性要求也很高，特別是2顆工作在高頻65KHz下的CoolGaN? IGO60R070D1功率管。

而CoolGaN? IGO60R070D1不僅開關(guān)速度快，而且沒有反向恢復(fù)損耗的問題，成為圖騰柱式CCM無(wú)橋PFC的理想應(yīng)用器件。

展開看看：

輸入電流的正弦波非常漂亮，開關(guān)沒有任何尖峰。

再來(lái)看看CoolGaN?在ZVS軟開關(guān)下的表現(xiàn)：

這是一款基于英飛凌CoolGaN?設(shè)計(jì)的3600W全橋LLC諧振電源。

工作條件：

輸入電壓：DC 360-400V

輸出電壓：DC 52V（Typ）

輸出電流：69A

輸出功率：3600W

從圖中可以看到變換器采用了4顆主磁性元器件。

結(jié)合實(shí)物圖，從架構(gòu)圖中可以看出，初級(jí)的4個(gè)開關(guān)管采用的是英飛凌CoolGaN? IGO60R070D1，每個(gè)開關(guān)管采用2顆IGO60R070D1并聯(lián)，值得一提的是初級(jí)的功率管沒有散熱器，每顆功率管只有一小片0.5*0.5mil的銅排焊接在功率管旁邊輔助散熱。

變壓器采用2顆直徑僅26mm的鐵氧體磁芯繞制，初級(jí)串聯(lián)，次級(jí)并聯(lián)，諧振腔內(nèi)的Lr和Lm均采用的外置，Lr采用的T106-2的磁環(huán)繞制，Lm采用PQ2625的鐵氧體磁芯繞制。

次級(jí)的同步整流管安裝在鋁制散熱器下面，采用的是英飛凌OptiMOS? 5系列的CoolMos BSC026N08NS5?？刂破鞑捎玫挠w凌推出的LLC專用控制器ICE2HS01G。

接下來(lái)實(shí)測(cè)一下看看：

由于我的高壓直流電源只能輸出5A左右的電流（OCP=5.250A），在390V輸入的條件下，最大輸出測(cè)試也就2000W左右。

根據(jù)應(yīng)用設(shè)計(jì)文檔里的操作減去了輔助電源及散熱風(fēng)扇的13W功耗，測(cè)試得到的效率曲線。

從效率曲線圖中可以看出，在2000W左右時(shí)效率非常接近99%.也就是2000W時(shí)的總損耗才20W，而且這個(gè)損耗很大一部分是在次級(jí)的大電流上，所以CoolGaN? IGO60R070D1基本不需要散熱器的節(jié)奏。在20%負(fù)載以上效率均超過98%.

再看看工作在2000W時(shí)的工作波形：

說明：

1、2通道為初級(jí)全橋開關(guān)管CoolGaN? IGO60R070D1其中1組上下橋臂的Vds波形

3、4通道為次級(jí)同步整流管的Vds波形

6 通道為整個(gè)諧振腔的諧振電流波形（Lr位置）

7 通道為勵(lì)磁電感Lm的電路波形

8 通道為變壓器的電流波形

這款DEMO的設(shè)計(jì)開關(guān)頻率為180KHz-1MHz,諧振頻率在350KHz左右。功率密度高達(dá)160W/in3。

在2000W左右時(shí)的開關(guān)頻率約280KHz左右。遺憾的是我暫時(shí)沒有條件測(cè)試到3600W滿載，期待你的體驗(yàn)哦。

總結(jié)：

CoolGaN?將成為打開高效能源之門的鑰匙，其優(yōu)良的特性，包括無(wú)寄生體二極管、無(wú)反向恢復(fù)、可以雙向?qū)?，可以?shí)現(xiàn)更多完美的拓?fù)湟约案哳l和高效的電源設(shè)計(jì)。相比MOSFET和SICFET，還具備更好的抗干擾性能和更低的開關(guān)損耗。配合英飛凌的CoolGaN?專用驅(qū)動(dòng)1EDF5673K可以大大的簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。非常期待您的體驗(yàn)和應(yīng)用。