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DESIGN&ELEKTRONIK 07 2020 29 ses Nachladen und damit diese Verluste zu verhindern befindet sich MR in Reihe zu DBST und wird ausgeschaltet kurz bevor HV1 oder HV2 eingeschaltet wird Die Steuerschaltung Control für HV1 HV2 LV1 LV2 und MR Bild 3 unten links wandelt jede Flanke des rechteckigen Eingangssignals mit einem Tastverhältnis von Capacitive-Loss-Reduction Techniques in SOI Layout & Topology n+ n+n+ n+ n-CJ CMET CJ CBOX CDTI MET CDTI CBOX CJ in series to CMET Vin Vin Trench mesh top view BOX DTI DTI DTI CDTI CDTI CDTI CBOX BOX BOX DTI DTI DTI 32% higher eciency due to additional CJ in series to CBOX nppn-Multiple trenches CDS CDG D G S B B Capacitive-Loss Scaling at High Voltages Significant Eciency Impact p+ 8x Higher Losses PC DTI 100V 200V V PC DTI0 5CDTIV2 W V +L V V2 V3 Deep-Trench Cap 1 Resonant switching 2 3 4 4x Higher Losses 100V 200V V PC DS0 5CDSV2 W V L V V2 V2 Drain-Source Cap PC DS 16x Higher Losses 100V 200V V PC BOX0 5CBOXV2 W V L V V2 V4 Burried-Oxide Cap PC BOX n+ n+n+ DTI CDTI C BOX DTI npp+ D G S B W CDS L SOI MOS-FET Profile BOX Constant RDS on assumed at loss scaling RDS onL W=constant & LV WV ! Bild 5 Einfluss der hohen Spannungen auf die kapazitiven Verluste bei SOI-Technologien Silicon On Insulator und die implementierten verlustreduzierenden Techniken Vin V Switching L Cout Technology 100-325 3 3-10 0 5 1-1000 10H 0 47F 100-230 3 3-10 0 5 1-1000 10H 0 47F 12-100 10 5 2000 1 5H Cfly=1F 70-430 5 1 100 1500H* 168F 40-160 5 3 285 500H* 300F* Vout Vfsw kHz Pout max W 43-160 5 3 270-330 730H* 188F* n r = not reported n a = not applicable * = measured ** = integrated primary power switch only 115-370 5 1 30 3000H* 120-430 5 1 100 ZVS n r n r ZVS & ZCS Hard Hard ZVS & ZCS 1000H* 500nm n r n r 180nm n r n r n r 180nm yes no yes yes Power density mW cm3 no no n r 1280 387 752 75 74 158 752 4 7F 330F 320F addt'l ext C's no Cin=4 4F Cin=6 6F Cin=4 7F no Integrated power stage Xue 7 JSSC16 TMR 3-72 11WIR 1 RDE0311 0S05 2 This work 230V RAC01-05SC 3 VSK-S1 -5U 4 PBO-1-S5-B 5 This work 325V p@Vin Vout=3 3V Vout=5V Vout=10V @ Vin max n a n a 82 5% @ Vin max n a 77 7%* n a @ Vin max n a 76 9%* n a @ 225V 65 3% 73% 80 7% @ 325V n a 77 3%* n a @ 325V n a 70 5%* n a @ 325V n a 70 2%* n a @ 325V 51% 55 6% 61 9% p@Pout=50mW Vin100V Vout=3 3V Vout=5V Vout=10V n a n a <56% n a 27 6%* n a n a 29 6%* n a 64 9% 71 3% 79% n a 53 8%* n a n a 35 9%* n a n a 34 3%* n a 48 5% 53 7% 60 8% Converters with Vin max < 300V Converters with Vin max > 300V Cin=1 4F Cin=2F* partial** * partial** Hard 50 Prozent in eine Reihe von Ausschaltund Einschaltsignalen mit konstanter Verzögerung dazwischen um Die Verzögerung wird dabei mittels kaskadierter Inverter generiert Eine Variation der Verzögerungen über Prozessschwankungen und Temperatur ist unkritisch solange sich die Signale nicht überlappen Tabelle 1 Vergleich mit aktuellen Publikationen und kommerziell erhältlichen Produkten Schulz-Electronic GmbH Dr -Rudolf-Eberle-Straße 2 D-76534 Baden-Baden Tel +49 7223 96 36 0 E-Mail vertrieb@schulzelectronic de Web www schulzelectronic de BIDIREKTIONALE HOCHLEISTUNGSSTROMVERSORGUNG Delta Elektronika SM-Serie 15 kW Bidirektionale Leistungsstufe mit Netzrückspeisefunktion Ausgangsspannung bis 1 500 V Wirkungsgrad bis 96% Großer Eingangsspannungsbereich Ausgangsspannung bis 1 500 V Modular einfach erweiterbar 20 oder 32 kW pro Modul Wir suchen die Nähe zu Ihnen und bieten jederzeit ein offenes Ohr eine helfende Hand und gute Ideen PERSÖNLICH SPEISE-UND RÜCKSPEISE-SYSTEM Regatron TC GSS www designelektronik de