窒化ガリウム急速充電技術の発展に伴い、高出力マルチポート急速充電が普及し始めています。100Wや120Wの急速充電が次々と発売され、消費者のマルチポート高出力充電ニーズを満たし、市場のギャップを埋めています。高出力急速充電には、力率補正を行い、電力系統への干渉を抑制するためのPFC回路が必要です。

アクティブPFC回路は、通常、充電器においてインダクタ昇圧回路とダイオード整流によって力率改善を行うために使用されます。小型化と高出力化を実現するため、PFC回路では窒化ガリウムスイッチング管を用いて動作周波数を高め、磁気部品のサイズを縮小しています。

高速回復ダイオードは逆回復時間が長く、スイッチング損失も大きいため、小型の高周波アプリケーションには適していません。一方、炭化ケイ素ダイオードは逆回復電流がなく、高周波整流アプリケーションに最適です。広く使用されている窒化ガリウムスイッチ管と組み合わせることで、周波数を向上させ、損失を低減できるため、磁気部品の小型化と充電器の電力密度の向上を実現できます。

Mepsenは、窒化ガリウムをベースとした高出力マルチポート急速充電器のPFC整流用途向けに、異なるパッケージの炭化ケイ素ダイオード3種類を発売しました。Mipsenの炭化ケイ素ダイオードは、MOMAXやREMAXなどのブランドをはじめとする高出力急速充電器で広く使用されていることは特筆に値します。

Mipsen社の3種類の炭化ケイ素ダイオードのパッケージサイズを直感的に比較すると、TO252が最も大きな基板面積を占め、次いでDFN8*8、そしてDFN5*6が最も小さいことがわかる。

一つ目は、DFN5*6パッケージの一般的な炭化ケイ素ダイオードであるMSM06065G1です。

MSM06065G1シリコンカーバイドダイオードはDFN5*6パッケージを採用しています。この超薄型パッケージは体積を削減し、超高電力密度の高出力窒化ガリウムアダプタに適しています。

MSM06065G1シリコンカーバイドダイオードは、耐電圧650V、150℃における連続順方向電流6A、動作温度範囲-55～175℃、順方向電圧降下1.3Vを有し、正の温度係数特性を持ち、並列接続で直接使用できます。スイッチング電源、力率改善、モータ駆動、キセノン照明などの用途に使用できます。

次に紹介するのは、DFN8*8パッケージのMSL06065G1シリコンカーバイドダイオードです。

MSL06065G1シリコンカーバイドダイオードはDFN8×8パッケージに収められています。超薄型パッケージにより体積を削減し、大面積の放熱パッドによって放熱性能を向上させています。電力密度を極限まで追求しない高出力窒化ガリウムアダプタに適しています。

MSL06065G1シリコンカーバイドダイオードは、耐電圧650V、150℃における連続順方向電流6A、動作温度範囲-55～175℃、順方向電圧降下1.4Vを有し、正の温度係数特性を持ち、並列接続で直接使用できます。スイッチング電源、力率改善、モータ駆動、キセノン照明などの用途に使用できます。

最後に、TO-252パッケージのMSD04065G1シリコンカーバイドダイオードがあります。

MSD04065G1シリコンカーバイドダイオードはTO-252パッケージに収められており、パッケージサイズが大きいため、低電力密度要件の電源での使用に適しています。

MSD04065G1シリコンカーバイドダイオードは、耐電圧650V、150℃における連続順方向電流4.8A、動作温度範囲-55～175℃、順方向電圧降下1.45Vを有し、正の温度係数特性を持ち、並列接続で直接使用できます。スイッチング電源、力率改善、モータ駆動、キセノン照明などの用途に使用できます。

充電ヘッドネットワークの概要

炭化ケイ素ダイオードは過電圧安全マージンが高く、フルパワー条件下での効率向上に貢献します。シリコンダイオードと比較して、炭化ケイ素ダイオードは効率が向上し、放熱要件も低減されます。並列接続しても熱暴走を起こさず、スイッチング損失もほとんどありません。これらの利点により、炭化ケイ素ダイオードは広く普及し、従来の高速リカバリダイオードに徐々に取って代わりつつあります。

第三世代半導体の性能が、電力密度とスイッチング周波数の点で従来のシリコンデバイスを大きく凌駕していることは疑いの余地がありません。ミパーソン社の炭化ケイ素ダイオードを充電器に適用することで、充電器の動作周波数を高め、サイズを縮小し、効率と電力密度を向上させ、充電器製品の競争力を高めることができます。さらに、炭化ケイ素デバイスの高い耐熱性と高い信頼性は、充電器の信頼性向上にも貢献します。

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