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20 Elektronik 11 2021 Leistungselektronik auf die Handhabung des ICs und das Design der Leiterplatte mit SMD-Bauelementen ohne Kühlkörper richten Sie sollten auch genügend Platz auf der Leiterplatte reservieren um die Wärme hinsichtlich Systemsicherheit und Ausgangsleistung abzuführen Arbeitsweise des Bausteins Bild 3 zeigt das vereinfachte Schaltbild des Bauteils Dank des integrierten SiCMOSFETs angeschlossen zwischen den Drainund Source-Anschlüssen ist die Schaltung einfach und kompakt Sie erfordert nur eine geringe Anzahl externer passiver Komponenten Das Rückkoppelsignal das für eine korrekte Regelung der Ausgangsspannung bei variablen Lastbedingungen notwendig ist wird an den Eingangs-Pin FB Feedback des Wandlers angelegt Bild 4 zeigt eine detaillierte Blockschaltung des Wandlers Die zur BM2SC12xFP2-LBZ-Serie gehörenden Bauelemente verwenden eine auf der Pulsfrequenzmodulation PFM basierende Regelungstechnik Insbesondere den Status der FB-ZTund SOURCEPins überwacht das IC kontinuierlich um die Einund Ausschaltperioden des SiC-MOSFETs zu bestimmen und so den Wirkungsgrad zu optimieren und elektromagnetische Störungen zu re - duzieren Um zu verhindern dass beim Einschalten des Wandlers ein hoher Strom fließt enthält die BM2SC12xFP2-LBZ-Serie eine Softstartfunktion Diese wird aktiviert wenn die Spannung am VCC-Pin unter ca 14 0 Vtyp fällt Die Softstartfunktion führt unmittelbar nach dem Einschalten die folgenden Aktionen durch Bild 5 Oszillogramme der Spannung am Schaltknoten eines Sperrwandlers mit einer herkömmlichen PWM-Regelung und im quasiresonanten Betrieb ➔ Vom Zeitpunkt des Einschaltens bis 1 ms setzt das IC die Strombegrenzung des Source-Stromes im MOSFET auf 25 Prozent des Normalwerts ➔ Von 1 ms nach dem Einschalten bis 4 ms setzt das IC die Strombegrenzung auf 50 Prozent des Normalwerts ➔ Nach 4 ms geht es in den Normalbetrieb Die implementierte thermische Abschaltfunktion schützt die integrierte Schaltung vor Hitzeschäden Der normale Schaltungsbetrieb sollte immer innerhalb der maximalen Sperrschichttemperatur des ICs erfolgen Werden die Nennwerte jedoch für einen längeren Zeitraum überschritten steigt die Sperrschichttemperatur TJ an und aktiviert die TSD-Schaltung die die Leistungsausgangs-Pins abschaltet Um den normalen Betrieb wieder aufzunehmen Tabelle 1 Das Produktspektrum des BM2SC12xFP2-LBZ SMD-Typ SiC-MOSFET Controller Überlastschutz OLP Überspannungsschutz OVP BM2SC121FP2-LBZ 1700 V 4 A RDS on 1 2 Ω Quasiresonant max Schaltfrequenz 134 kHz Auto Restart Latch BM2SC122FP2-LBZ Latch Latch BM2SC123FP2-LBZ Auto Restart Auto Restart BM2SC124FP2-LBZ Latch Auto Restart Bild Rohm Semiconductor