英飞凌Cool Mos 应用手册.pdf

CoolMOS™ CE
应用于小功率充电器的技术说明
目录
超级结MOSFET与标准MOSFET的差异
性能对比
 CoolMOS CE
 CoolMOS CE 在15W充电器中的性能评估
在线支持
结论
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超级结CoolMOS™ CE与标准MOSFET的差异
标准MOSFET的寄生电容更大,进而导致更高的栅极电荷以及在输出电容中存储更多的能量-> 效率低


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评估板: W KPOS 充电器
项目信息评估板实物
轻薄型旅游充电器
(KPOS 设计)

输入电压: 85-264Vac
输出电压:
输出电流: 最高
输出功率: 最高
拓扑: 峰值电流型控制反激变换器(变频)
开关频率: 满载时47K-50kHz
输入侧有EMI滤波器
直流导通电阻Rdson:
尺寸: (45x31x12)mm3
被测器件
原边控制器: BCD360 峰值电流控制
原边高压MOSFET: IPS65R1K5CE

平均效率(在PCB末端测试) > 80%
空载输入功率< 20mW @ 230Vac

非波谷开关

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MOSFET Datasheet 参数(典型值)
Rdson 最大值
耐压 Eoss [uJ] Qg [nC]
栅极电阻 VDS_480V,
技术封装 Vdss(br) [mΩ] VDS_300V,
被测器件 Id_2A,
[V] ~2A, VGS_10V, [Ω] VGS_0V
Tj_25°C VGS_10V
IPS65R1K5CE 超级结 IPAK 650 1500
对手 A 标准 IPAK 650 1450 8
对手B 标准 IPAK 700 1700 20
对手C 标准 IPAK 650 1300 33
CoolMOS™ CE 与目前市场主要产品对比情况

a 最大RDS(on)决定了满载应用中的导通损耗进而决定MOSFET的壳温,通常情况下壳温需要低于90°C

b Rgate(栅极电阻)减轻因低栅极电荷引起的振荡,从而减小EMI
c Eoss 描述了输出电容Coss存储的能量,该能量是MOSFET开通过程中的主要损耗
d Qg 与驱动损耗直接相关,同时影响开通和关断损耗
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低压90Vac输入时的效率差异
CE 由于寄生电容更小,因此开关损耗更低
CE 由于栅极电荷更小,因此关断损耗更低
低开关损耗支撑更高的效率
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230Vac输入时的效率差异
CE 由于栅极电荷更小,因此关断损耗更低
CE 由于寄生电容更小,因此开关损耗更低
低开关损耗支撑更高的效率
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热测试(运行2小时后)

限值
IPS65R1K5CE 的温度远低于采用标准MOSFET工艺的竞争对手的温度
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高压230Vac输入时的EMI测试结果
准峰值测量
水平方向
垂直方向
IPS65R1K5CE