AC/DC-Topologien: SpeedFit Beispiele

Wolfspeed SpeedFit 2.0 Design Simulator™ ist ein schnelles und nützliches Simulationswerkzeug, das den Benutzer bei der optimalen Auslegung seiner Anwendung unterstützt, indem es schnell verschiedene Systemspezifikationen, Topologien, Geräte und sogar thermische Parameter vergleicht. Es ist ein benutzerfreundliches Tool, mit dem die Verluste, das thermische Verhalten und der Wirkungsgrad eines Systems abgeschätzt und wichtige Spannungs- und Stromverläufe beobachtet werden können.

SpeedFit 2.0 ermöglicht dem Benutzer die Simulation von sechs verschiedenen einphasigen Topologien für AC/DC-Anwendungen. Bei diesen Topologien handelt es sich um aktive, einphasige Boost-Mode-Schaltungen, die für Leistungsfaktor-Korrekturen (PFC) verwendet werden. Bei der Entwicklung von PFCs wird auf niedrige Kosten und hohe Effizienz geachtet. Normen wie 80 PLUS® für den Wirkungsgrad von Stromversorgungen und IEEE 519 für den Oberwellengehalt von Stromversorgungen werden immer strenger. Um die heutigen Effizienzstandards zu erfüllen, müssen Stromversorgungen über eine hocheffiziente PFC-Stufe verfügen. SpeedFit Simulator bietet die Möglichkeit, Designs mit SiC-Bauelementen für den Hochfrequenzbetrieb und konfigurierbaren Si- oder SiC-Dioden für den Niederfrequenzbetrieb zu bewerten, um den Benutzer bei der Entwicklung seiner PFC zu unterstützen.

Dieser Artikel zeigt auf, wie SpeedFit beim Vergleich verschiedener Topologien und bei der Entwicklung des effizientesten Wandlers am Beispiel von AC/DC-Anwendungen helfen kann. Zur Veranschaulichung haben wir drei verschiedene Topologien unter Annahme einer Reihe von Systemspezifikationen verglichen. Diese Spezifikationen wurden auf der Grundlage des Wolfspeed 3,6 kW Totem-Pole-Konverter-Referenzdesigns ausgewählt. Die Leistung dieser Topologien für die gewählten Spezifikationen wird vorgestellt und verglichen. Diese Topologien sind: Klassischer Boost-Konverter, Totem-Pol-Konverter - NF-Dioden, Totem-Pol-Konverter - NF-MOSFETs.