車載充電機(jī)(On-Board Charger,簡稱為OBC)的基本功能是:電網(wǎng)電壓經(jīng)由地面交流充電樁、交流充電口,連接至車載充電機(jī),給車載動力電池進(jìn)行慢速充電。
基本半導(dǎo)體第二代SiC碳化硅MOSFET功率器件具有高頻高效的特點(diǎn),在OBC上使用碳化硅功率器件對于提升OBC的效率和功率密度有較大幫助。
OBC車載充電機(jī)一般為兩級電路,前級為PFC(Power Factor Correction)級,即功率因數(shù)校正環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)交流電壓變?yōu)橹绷麟妷海冶WC輸入交流電流與輸入交流電壓同相位,根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)功率需求的不同,可采用多級Boost電路并聯(lián)進(jìn)行擴(kuò)容;后級為DC/DC級,實(shí)現(xiàn)PFC級輸出直流電壓變?yōu)樗璩潆婋妷海瑢?shí)現(xiàn)恒流/恒壓充電功能,并保證交流高壓側(cè)與直流高壓側(cè)的電氣絕緣,同樣地,根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)功率需求的不同,可采用多級DC/DC電路并聯(lián)進(jìn)行擴(kuò)容。另外,比較常見的DC/DC級電路拓?fù)溆幸葡嗳珮蚝蚅LC兩種。雙向OBC在先天上就可以實(shí)現(xiàn)比單向設(shè)計(jì)更高的效率。單向DC/DC模塊采用 PFC 二極管,而單向 LLC 諧振轉(zhuǎn)換器可通過二極管橋完成輸出整流。單相雙向 OBC 的典型框架 — 全橋整流器被低損耗基本半導(dǎo)體第二代SiC碳化硅MOSFET B2M040120R所取代,從而消除整流二極管正向壓降造成的損耗。這反過來可以降低功耗,從而簡化熱管理要求。基本半導(dǎo)體第二代SiC碳化硅MOSFET B2M040120R器件的綜合性能可減少所需元件的數(shù)量,從而降低電路元件成本以滿足支持各種功率器件功能的要求。
LLC,移相全橋等應(yīng)用實(shí)現(xiàn)ZVS主要和Coss、關(guān)斷速度和體二極管壓降等參數(shù)有關(guān)。Coss決定所需諧振電感儲能的大小,值越大越難實(shí)現(xiàn)ZVS;更快的關(guān)斷速度可以減少對儲能電感能量的消耗,影響體二極管的續(xù)流維持時間或者開關(guān)兩端電壓能達(dá)到的最低值;因?yàn)槔m(xù)流期間的主要損耗為體二極管的導(dǎo)通損耗.在這些參數(shù)方面,B2M第二代碳化硅MOSFET跟競品比,B2M第二代碳化硅MOSFET的Coss更小,需要的死區(qū)時間初始電流小;B2M第二代碳化硅MOSFET抗側(cè)向電流觸發(fā)寄生BJT的能力會強(qiáng)一些。B2M第二代碳化硅MOSFET體二極管的Vf和trr 比競品有較多優(yōu)勢,能減少LLC里面Q2的硬關(guān)斷的風(fēng)險。綜合來看,比起競品,LLC,移相全橋應(yīng)用中B2M第二代碳化硅MOSFET表現(xiàn)會更好.
碳化硅MOSFET具有優(yōu)秀的高頻、高壓、高溫性能,是目前電力電子領(lǐng)域最受關(guān)注的寬禁帶功率半導(dǎo)體器件。在電力電子系統(tǒng)中應(yīng)用碳化硅MOSFET器件替代傳統(tǒng)硅IGBT器件,可提高功率回路開關(guān)頻率,提升系統(tǒng)效率及功率密度,降低系統(tǒng)綜合成本。
基本半導(dǎo)體第二代碳化硅MOSFET系列新品基于6英寸晶圓平臺進(jìn)行開發(fā),比上一代產(chǎn)品在比導(dǎo)通電阻、開關(guān)損耗以及可靠性等方面表現(xiàn)更為出色。在原有TO-247-3、TO-247-4封裝的產(chǎn)品基礎(chǔ)上,基本半導(dǎo)體還推出了帶有輔助源極的TO-247-4-PLUS、TO-263-7及SOT-227封裝的碳化硅MOSFET器件,以更好地滿足客戶需求。
基本半導(dǎo)體第二代碳化硅MOSFET亮點(diǎn)
更低比導(dǎo)通電阻:第二代碳化硅MOSFET通過綜合優(yōu)化芯片設(shè)計(jì)方案,比導(dǎo)通電阻降低約40%,產(chǎn)品性能顯著提升。
更低器件開關(guān)損耗:第二代碳化硅MOSFET器件Qg降低了約60%,開關(guān)損耗降低了約30%。反向傳輸電容Crss降低,提高器件的抗干擾能力,降低器件在串?dāng)_行為下誤導(dǎo)通的風(fēng)險。
更高可靠性:第二代碳化硅MOSFET通過更高標(biāo)準(zhǔn)的HTGB、HTRB和H3TRB可靠性考核,產(chǎn)品可靠性表現(xiàn)出色。
更高工作結(jié)溫:第二代碳化硅MOSFET工作結(jié)溫達(dá)到175°C,提高器件高溫工作能力。