一种基于4H-SiC JBS二极管的Boost型PFC电路

摘要

传统Si基快恢复二极管(FRD)在应用时由于反向恢复电流大、漏电流高等问题限制了电力电子电路的性能提升.基于此,提出了一种4H-SiC结势垒肖特基(JBS)二极管在功率因数校正(PFC)电路中的应用方案.首先测试比较了制备的4H-SiC JBS和Si FRD的关键电学参数,指出反向恢复特性是影响器件损耗的关键;然后介绍了PFC电路的拓扑结构以及二极管的损耗分析方法;最后分别基于4H-SiC JBS二极管和Si FRD搭建了1000 W Boost PFC样机,电路开关频率为50 kHz.结果表明:当输出功率为1000 W时,相比于传统的Si FRD,使用4H-SiC JBS二极管的整机效率由97％提升至98.13％;当输出功率从400 W增至1000 W时,Si FRD的工作温度从36.2°C上升至96.6°C,而4H-SiC JBS二极管的温度仅从27.8°C上升至47.8°C.使用4H-SiC JBS二极管可以降低PFC电路的开关损耗和散热要求,有助于提高电路整体性能.