ZHCADP9 January 2024 UCC21551 , UCC27517A , UCC27624 , UCC27714
在 PFC 電路中，開關元件（二極管和 MOSFET）約占所有損耗的 20%，因此，仔細選擇電源開關以及控制電源開關以優化性能的驅動器非常重要。為了更大程度地降低損耗，具有低 RDS(ON) 導通損耗和低柵極電荷 (QG) 的 MOSFET 很重要。為了比較 FET，創建了一個額定值，該額定值是一個標量值，其損耗影響參數是 RDS(ON) 乘以 QG。該標量結果是一個品質因數，它創建了一個評級表來比較 FET，其中最低的額定值會產生最高效的電源開關。對于大多數此類拓撲，Si MOSFET 是理想選擇并可根據需要運行，但要實現高效應用所需的高開關頻率，則需要 SiC 或 GaN FET。
表 3-1 顯示了一些已用于 PFC 電路參考設計的電源開關示例。
| 拓撲 | 升壓 | 升壓 | 無橋升壓 | 交錯式升壓 | 交錯式升壓 | 圖騰柱 | 圖騰柱 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 功率 (W) | 1000 | 1000 | 300 | 1500 | 700 | 6600 | 3000 | |
| 類型 | Si | SiC | Si | Si | Si | SiC | SiC | Si |
| VDS (V) | 650 | 900 | 550 | 600 | 650 | 1000 | 750 | 600 |
| VGS(th) (V) | 4 | 2.1 | 3 | 3 | 3 | 2.1 | 4.8 | 3.5 |
| Rg (Ω) | 3.5 | 3.5 | 2.2 | 0.85 | 1.3 | 3.5 | 4.5 | 0.45 |
| rDS(on) (Ω) | 0.171 | 0.065 | 0.22 | 0.063 | 0.22 | 0.065 | 0.018 | 0.015 |
| Coss (pF) | 76 | 66 | 63 | 215 | 54 | 70 | 217 | 200 |
| Qg (nC) | 37 | 30 | 27 | 170 | 26 | 37 | 37.8 | 340 |
| 等級 | 6.327 | 1.95 | 5.94 | 10.71 | 5.72 | 2.405 | 0.6504 | 3.6 |
| 柵極驅動器 | UCC27614 | UCC21520 | UCC27624 | UCC27517A (2) | UCC27524 | UCC21520 | UCC21551 | UCC27714 |
表 3-1 還突出顯示了用于其中各種開關的一些柵極驅動器。對于 SiC 開關，使用 UCC21551 和 UCC21520 等隔離式柵極驅動器。這是由于 SiC FET 需要高電壓、功率和開關頻率。對于 Si 電源開關，可以根據拓撲使用單通道或雙通道柵極驅動器。如升壓電路所示，需要使用 UCC27517A 或 UCC27614 等單通道器件驅動這些功率晶體管。對于雙通道柵極驅動器場景，經常使用 UCC27524 和 UCC27624。這些場景包括無橋升壓和交錯式升壓 PFC。對于使用 GaN FET 的應用，UCC27517A、UCC27624 和 UCC21222 等驅動器都能夠驅動 GaN FET。