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超大功率,超高效率——基于GaN FET的4kW图腾柱PFC电源评估板TDTTP4000W066B测评

2019年04月09日 作者: 1 2,357+ 0

电源评估板上电测试

测试环境:输入使用10KW自耦调压器,输出负载使用纯阻性大功率电阻箱,输入输出分别使用电压表电流表监控,温度使用热像仪监测。

注意,先上控制电,再上功率电;先断功率电,再断控制电。

电源板上电实测前,截了一张非PFC校正的电压电流波形,作为参照。如下图所示,电流波形畸变严重,含有大量的高次谐波,电能损耗很大,对电网也是严重污染。

经过电源板进行PFC校正后,电压电流波形,如下图所示。从图中可以看出,经过PFC校正后的电流波形与电压波形基本一致,在负半周期向正半周期转变的过零点,两波形重合,在一个周期内,电流波形稍稍超前电压波形。

校正前后,波形对比非常明显。

下面是实际的一些测试结果,其中在230V中载的时候效率高达恐怖的99%。

230V满载测试情况:

230V中载测试情况:

TDTTP4000W066B电源板实际测试效率计算如下表:

从上表我们可以看出,输出电压还是非常稳定,高效区比较宽,我们在测试的过程中发现多数效率都在98.5%以上,并且实测部分在230V输入电压时中载时刻最高的效率接近99%。同时也由于测试环境、测试条件的限制,还是没能测到官方的最高效率值,有些遗憾。但即便是现在所测的效率,也是绝对有竞争力的。目前来看,该电源板是在售同功率等级产品中效率最高的。笔者的测试,模拟负载过程接近于实际工况,所测参数对终端客户具有较强的参考价值。

小结

高效的意义,不仅仅是节约了电能,节省电费开支。高效率还对应着低损耗,散热少,整体电源系统在热设计上的压力就会减少,结构随即减小,重量降低,电源的设计和制造成本就会减少,产品会更有竞争力。Transphorm 的TDTTP4000W066B电源评估板很好的体现了上述意义。设计清晰明了,控制部分是德州的DSP,主电路结构为图腾柱式无桥PFC。4000W功率的PFC电感直径达到了70mm。主控管使用了氮化镓,氮化镓没有反向恢复问题,效率高,开关速度快。

从该电源评估板的电压输入和输出,功率输出来看,笔者推测该电源板的设计标的极有可能是电动汽车充电器。随着电动汽车越来越普及,该电源板的大功率高效特性必定可以产生巨大的经济效益和社会效益。

参考资料链接:

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评论 ( 1 )
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  • xuanboo

    效率高的离谱啊 😯

    2019年04月10日  16:16:50

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