ZHCADP9 January 2024 UCC21551 , UCC27517A , UCC27624 , UCC27714
在 PFC 电路中，开关元件（二极管和 MOSFET）约占所有损耗的 20%，因此，仔细选择电源开关以及控制电源开关以优化性能的驱动器非常重要。为了更大程度地降低损耗，具有低 RDS(ON) 导通损耗和低栅极电荷 (QG) 的 MOSFET 很重要。为了比较 FET，创建了一个额定值，该额定值是一个标量值，其损耗影响参数是 RDS(ON) 乘以 QG。该标量结果是一个品质因数，它创建了一个评级表来比较 FET，其中最低的额定值会产生最高效的电源开关。对于大多数此类拓扑，Si MOSFET 是理想选择并可根据需要运行，但要实现高效应用所需的高开关频率，则需要 SiC 或 GaN FET。
表 3-1 显示了一些已用于 PFC 电路参考设计的电源开关示例。
| 拓扑 | 升压 | 升压 | 无桥升压 | 交错式升压 | 交错式升压 | 图腾柱 | 图腾柱 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 功率 (W) | 1000 | 1000 | 300 | 1500 | 700 | 6600 | 3000 | |
| 类型 | Si | SiC | Si | Si | Si | SiC | SiC | Si |
| VDS (V) | 650 | 900 | 550 | 600 | 650 | 1000 | 750 | 600 |
| VGS(th) (V) | 4 | 2.1 | 3 | 3 | 3 | 2.1 | 4.8 | 3.5 |
| Rg (Ω) | 3.5 | 3.5 | 2.2 | 0.85 | 1.3 | 3.5 | 4.5 | 0.45 |
| rDS(on) (Ω) | 0.171 | 0.065 | 0.22 | 0.063 | 0.22 | 0.065 | 0.018 | 0.015 |
| Coss (pF) | 76 | 66 | 63 | 215 | 54 | 70 | 217 | 200 |
| Qg (nC) | 37 | 30 | 27 | 170 | 26 | 37 | 37.8 | 340 |
| 等级 | 6.327 | 1.95 | 5.94 | 10.71 | 5.72 | 2.405 | 0.6504 | 3.6 |
| 栅极驱动器 | UCC27614 | UCC21520 | UCC27624 | UCC27517A (2) | UCC27524 | UCC21520 | UCC21551 | UCC27714 |
表 3-1 还突出显示了用于其中各种开关的一些栅极驱动器。对于 SiC 开关，使用 UCC21551 和 UCC21520 等隔离式栅极驱动器。这是由于 SiC FET 需要高电压、功率和开关频率。对于 Si 电源开关，可以根据拓扑使用单通道或双通道栅极驱动器。如升压电路所示，需要使用 UCC27517A 或 UCC27614 等单通道器件驱动这些功率晶体管。对于双通道栅极驱动器场景，经常使用 UCC27524 和 UCC27624。这些场景包括无桥升压和交错式升压 PFC。对于使用 GaN FET 的应用，UCC27517A、UCC27624 和 UCC21222 等驱动器都能够驱动 GaN FET。