Vishay Siliconix规划和出产面向工业、可再生能源、核算、消费及照明商场的高压MOSFET(HVM)。咱们具有电压规模为50 V至1000 V的广泛器材，其间选用咱们最新超结技能的器材的电压规模为500 V至650 V 。本规划攻略的意图是协助规划工程师在其功率因数校对(PFC)规划中完成尽可能高的MOSFET功率。
功率因数校对规划
如图1所示的PFC校对电路块是一个重要子体系，在许多情况下是输出功率不低于65 W的电源的必备子体系(根据EN61000-3-2)。该电路用于使输入线路电流与AC电压波形般配，在大多数情况下使输出电压上升至常见的400 VDC。
图1：功率因数校对原理图
“功率因数”为实践功率(P = 瓦特)与表观功率(VA = 伏安)的比率。这方面的方针是完成尽可能接近于1的单位功率因数。关于完全相同的输出功率，低功率因数负载比高功率因数负载会耗费更多无功电流。较低功率因数规划的较大电流会添加体系的能量丢失，形成电力公司在输电过程中糟蹋很多电能。图1a和1b显现了PFC对线路电流及其谐波的影响。
图1a. 没有PFC电路的线路电压和电流 1b. 具有PFC电路的波形
在没有PFC的图1a中，电流只在周期的短时间期间来自AC电源。这导致较差的功率因数和高达115 %的过多谐波。尽管体系只运用了158 W可用功率，但输电体系为供给它却耗费了272伏安。图2a显现了在相同线路上施行PFC的优点。这时功率因数为99.9 %，谐波降至3 %。电流在整个周期中都来自AC线路，没有糟蹋过多VA成分。
能够注意到，功率因数校对和谐波电流下降并非近义词。例如，在高度电理性负载中，电流可能以完美正弦波形滞后于电压。这会导致较差的功率因数和高无功功率，没有任何谐波。而谐波电流丰厚的失真波形一般具有一切不合需求的特性。PFC电路不只校对功率因数，还下降谐波电流。
现在，有多种不同规范规则了电子设备所用电力的质量。EN61000-3-2要求输入功率大于75 W的一切体系都要下降谐波电流。80 Plus电流认证要求功率因数为0.9或更高。
在PFC电路中，MOSFET的损耗占总损耗的约15 %至20 %。在运用校对器材后，PFC功率可完成一共0.33 %添加(表1)。在500 W输出功率下，核算结果是MOSFET功率损耗可减小2 W。
表1：根据总PFC功率损耗的MOSFET损耗核算
Vishay Siliconix针对规则的工作条件和5 W至1000 W输出功率级编制了最重要的两种600 V和650 V器材的列表，以协助规划工程师在PFC规划中选择最合适的MOSFET。表2列出了规则的工作条件，表4列出了每种功率级的最重要两种E系列超结技能器材。尽管首要规范是功率，但表中供给了不止一种器材选择，以满意本钱、封装或更高电压降额等其他要求。
PFC规划开发运用的MOSFET器材列表
表4中的器材是运用针对新运用的品质因数(FOM)而选择的，该品质因数侧重于最大极限减小器材的总损耗。尽管包含针对导电损耗的导通电阻(RDS(on))和针对开关损耗的栅电荷(Qg)，但FOM并非简略的二者之积。为阐明开关损耗，运用了器材的Qgs和Qgd的一部分及其输出容值(Coss)。选择最合适的器材时运用了以下工作条件(参见表2)。
表2：功率因数校对规划条件
引荐器材的列表在“封装”方位包含一个“x”。在相同电气特征下，每种器材有许多可选封装。实践运用的封装取决于功率级和答应的MOSFET占位面积。图2界说了不同零件号的封装、额定电流、电压和器材技能
界说：Vishay高压MOSFET零件号：SiHxDDNFFGG
图2：零件号界说
关于供给的许多封装选项，表3列出了不同封装的主张最大额定功率。
根据封装类型的引荐功率等级
表3：根据封装类型的最大功率级
注：
* 假如运用散热功能增强的多层PCB，则该封装可在更高功率级下运用。
** 假如运用交织式(interleaved)PFC规划，则输出功率最大可达750 W(运用两个TO-220)。在非交织式规划中并联两个TO-220或TO-220F答应最大750 W。
结合规划条件、器材零件号意义和每种封装类型的最大主张值，表4显现了针对不同功率级的相应器材。
该列表显现了许多不同器材。规划工程师可依照电压、功率或价格来选择最适合自己运用的器材。
功率因数校对MOSFET选型攻略
表4：根据PFC输出功率级的器材选型东西
带有“x”的器材可运用多种封装;带有“G”的器材有必要运用TO-247封装。
