eGaN FET与硅器件比拼之低功率无线电源转换器

2014-2-22 21:56| 发布者: 闪电| 查看: 111| 评论: 0|来自: 网络

摘要: 作者：宜普电源转换公司应用总监Michael De Rooij博士、应用副总裁Johan Strydom博士引言无线电源传送应用在通用产品如手机充电器日渐受欢迎。大部分的无线电源解决方案专注于与工作频率约在200 KHz的感应线圈解决 ...

图10：对基于氮化镓及基于MOSFET器件的无线电源电路板的功率损耗进行微细分析，两块电路板工作在22 V电源电压、6.639 MHz频率及23.6Ω负载条件下

在22 V电源电压及15 W功率的负载测量而推论出：

1）整套的感应线圈的效率为87.3%

2）基于氮化镓场效应晶体管的系统效率为82.9%

3）基于MOSFET器件的系统效率为78.8%

4）整流器的效率为93.6%

总结

本章展示了基于电感的Ｄ类无线电源系统可以工作在6.78 MHz的ISM频带下。由于实验的限制，我们展示器件工作在6.639 MHz频率下，及对基于氮化镓场效应晶体管和基于等效MOSFET并使用相同线圈及整流器的无线电源系统进行比较。在15 W负载功率条件下，与基于MOSFET 器件的系统相比，基于氮化镓场效应晶体管的系统在整体效率方面高出３％。

在改善放大器的效率方面，使用氮化镓场效应晶体管的功率放大器比使用MOSFET的放大器的效率高出４％。（功耗减少了２４％）。

一个工作在6.78 MHz ISM频带的无线电源系统可以在高频下工作的主要因素是给整流器固定电阻值，实际上，我们可在整流器加入一个降压转换器并把输入编程，使之如固定电阻器般工作，及同时根据负载的要求调较输出电压。

对这类无线系统而言，线圈之间要对齐及具固定间距也是重要的。漏电感的变化要不变得过大而不能补偿工作在ISM频带所要求的严格频宽。

最后，请留意用作这次评估的氮化镓场效应晶体管对于这种用于5 W功率级别的应用来说是过大。在写本章时，我们所选的晶体管是宜普公司产品系列中尺寸最小的产品。虽然所测试的器件可推动15 W功率应用，但用于低功率级别的应用可采用尺寸较小、额定值为30 V的器件来提升效率，或可提高电源电压，使基于氮化镓场效应晶体管的无线系统与基于MOSFET器件的系统相比，可实现更高输出功率。

参考资料

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