Новые ультрабыстрые диодные мосты SUNCO для портативных накопителей электроэнергии

22 августа 2023

Портативный источник питания представляет собой небольшое устройство со встроенными литий-ионными аккумуляторами, которое может заменить небольшие классические генераторы с ДВС. Емкость аккумуляторов такого накопителя может составлять 100…3000 Вт⋅ч. Портативность и большая мощность, безопасность, выходные напряжения переменного тока (стандарта для бытовой или промышленной сети), а также постоянного тока, в том числе с интерфейсами Type-C, USB, PD и другими, делают такой накопитель удобным источником энергии в путешествиях, при спасательных работах во время стихийных бедствий и оказании медицинской помощи, работе на открытом воздухе и во многих других областях применений. В настоящее время на рынке портативных накопителей энергии представлены большей частью европейские и североамериканские компании, однако присутствуют и китайские бренды.

Преобразование электроэнергии аккумуляторов осуществляется инвертором, одним из незаменимых компонентов которого является диодный мост. Параметры данных изделий влияют на эффективность работы накопителя. Компания SUNCO, являющаяся одним из лидеров среди производителей дискретный полупроводников в КНР, выпустила новые серии диодных мостов в трех вариантах исполнения (рисунок 1) для портативных источников энергии. Данные модели в полной мере используют функцию мягкого обратного восстановления, отличающегося малым временем (35 или 50 нс) и низким током, что позволяет устройству повысить свою эффективность и уменьшить уровень электромагнитных помех.

Рис. 1. Варианты корпусов новых серий диодных мостов SUNCO: а) GBU; б) 6KBJ; в) PB (вид спереди и сзади)

Особенности и преимущества новых серий диодных мостов SUNCO

Диодные мосты в корпусах GBU, 6KBJ и PB обеспечивают ток в диапазоне 6…50 А при обратном импульсном напряжении до 600 В (таблицы 1 и 2), что позволяет их использовать в портативных накопителях энергии, обеспечивая высокие значения выходного напряжения и мощности.

Одна из традиционных конструкций выпрямительного моста инвертора представляет собой четыре отдельных диода с аксиальными выводами (обведены красным пунктиром на рисунке 2а). Отведение тепла от диодов в таком варианте затруднено, выходная мощность ограничена, монтаж требует формовки выводов и установки четырех компонентов, что снижает производительность сборочных работ и увеличивает их стоимость. Ультрабыстрый диодный мост SUNCO (рисунок 2б) прост и более выгоден при монтаже, экономит место и при необходимости может быть установлен на радиатор охлаждения, обеспечив большую выходную мощность.

Рис. 2. Четыре дискретных диода с аксиальными выводами (а) и предлагаемая замена в виде готового диодного моста в корпусе GBU (б)

Следующее классическое решение использует диоды в корпусах TO/ITO-220 (рисунок 3). Их монтаж более технологичен, они также могут быть установлены на радиатор. Однако мосты SUNCO в корпусах GBU, 6KBJ и PB лучше используют пространство, уменьшают количество контактов, а следовательно – точек пайки, и упрощают топологию печатной платы. Это в конечном итоге положительно сказывается на производительности при разработке и сборке конечного устройства. Кроме того, у решения с одним корпусом общая емкость диодных переходов моста меньше.

Рис. 3. Четыре дискретных диода в корпусе TO/ITO-220 (а) и предлагаемая замена в виде готового диодного моста в корпусе PB (б)

SUNCO применяет бизнес-модель IDM (Integrated Device Manufacture), то есть самостоятельно реализует все этапы проектирования, производства, сбыта и поддержки. Компания имеет собственное предприятие по разработке и производству высоконадежных полупроводниковых пластин по технологии Photo Glass (рисунок 4) с тремя слоями пассивирующей защиты и стабильными высокотемпературными характеристиками.

Рис. 4. Структура кристалла технологии Photo Glass

Таблица 1. Общие параметры ультрабыстрых диодных мостов SUNCO

Таблица 2. Характеристики ультрабыстрых диодных мостов SUNCO