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2020.12.09 AC/DC

주요 부품 선정 : MOSFET Q1

SiC-MOSFET를 사용한 절연형 의사 공진 (Quasi-Resonant) 컨버터의 설계 사례

트랜스 설계가 끝났으므로, 전원 IC BD7682FJ-LB의 주변 부품을 중심으로 부품 선정을 시작합니다. 설명 시에는 해당 부품의 주변 회로를 발췌하여 제시할 예정이지만, 회로 전체를 파악하는 것도 필요하므로, 필요에 따라 전체 회로도 (링크 클릭)를 참조하여 주십시오.

주요 부품 선정 : MOSFET Q1

MOSFET Q1은 트랜스 1차측을 구동하는 트랜지스터로, 본 설계의 테마 중 하나인 「SiC-MOSFET」입니다.

MOSFET 선정 시에는, 최대 드레인 – 소스 전압, 피크 전류, ON 저항 Ron으로 인한 손실, 패키지의 최대 허용 손실 등을 고려해야 합니다.

입력전압이 낮을 때, MOSFET의 ON 시간이 길어지고 Ron 손실로 인한 발열이 커집니다. SiC-MOSFET는 Ron이 낮아 도통 손실도 작지만, 반드시 실장 기판 및 제품에 탑재한 상태에서 확인하고, 필요에 따라 히트싱크 등을 통해 방열 대책을 실시하여 주십시오.

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ID의 정격은 Ippk×2 정도를 기준으로 선정합니다. Ippk는 트랜스 설계 편의 ②에서 0.66A를 산출하였습니다.

Vds는 하기 식으로 계산합니다.

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Vspike는 계산으로 산출하기 어렵습니다. 따라서, 경험을 바탕으로 스너버 회로를 추가한다는 전제 하에 Vds가1700V인 MOSFET를 선택합니다. 이번 설계 예에서는 ROHM의 SiC-MOSFET 제품인 SCT2H12NY (1700V, 1.15Ω, 4A, 44W) 또는 SCT2H12NZ (1700V, 1.15Ω, 3.7A, 35W)를 선택합니다.

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예로서 SCT2H12NY의 최대 정격을 하기에 게재하였습니다. 기타 파라미터 및 상세 내용은 데이터시트를 참조하여 주십시오.

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키 포인트

・MOSFET Q1은 본 설계의 테마 중 하나인 SiC-MOSFET를 사용한다.

・MOSFET 선정 시에는, 최대 Vds, 피크 전류, ON 저항으로 인한 손실, 패키지의 최대 허용 손실 등을 고려한다.

・ID의 정격은 Ippk×2 정도를 기준으로 선정한다.

・Vds는 계산식을 바탕으로 산출한다.

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