【導讀】在上一篇文章“碳化硅器件:純電動車三級充電樁的優(yōu)選(一)”中,我們探討了轉(zhuǎn)換效率與高速電壓轉(zhuǎn)換之間的關系。在本文,我們將揭示新型寬帶隙技術非常適合充電樁的理由。
寬帶隙器件
與傳統(tǒng)硅技術相比,寬帶隙半導體制程技術[例如碳化硅(SiC)]的開關速度更高,因而能夠使用更小的電感器和電容器,從而降低物料成本,縮小所需的電路板空間(圖2)。碳化硅MOSFET的RDS(ON)較低,因而開關損耗也較低,通常比硅MOSFET低100倍??傮w而言,由于碳化硅器件的導電帶隙較寬,其擊穿電壓也較高,通??蛇_硅器件介電強度的10倍。碳化硅還能在更高的溫度下維持導電性,從而使設備能夠運行在更高溫的環(huán)境中??傊瑢⑻蓟瓒O管和MOSFET用于三級充電樁可以帶來諸多優(yōu)勢,讓充電樁結(jié)構(gòu)更緊湊、效率和性能更高。它不僅能夠讓充電樁的電路更加輕量化,更有可能降低組件的成本。
圖2:比較碳化硅器件和傳統(tǒng)硅器件的材料特性和應用優(yōu)勢(來源:安森美半導體)
安森美半導體碳化硅產(chǎn)品組合
安森美半導體是一家具備先進技術的碳化硅器件供應商,可提供適用于三級充電樁的碳化硅寬帶隙二極管和MOSFET,其中二極管產(chǎn)品系列包含適用于650V和1200V電壓的產(chǎn)品,并且提供多種封裝形式,包括Decawatt封裝(DPAK)、TO-220、直接敷銅(DBC)和基板安裝模塊。以FFSH50120A為例,這是一款采用TO-247-2封裝制造的50A、1200V反向電壓肖特基碳化硅二極管,耗散功率達到730W,能夠在溫度高達+175°C的環(huán)境下工作。
其碳化硅MOSFET系列包括通過1200V車用級AEC-Q101認證的N溝道NVHL080N120SC1通孔安裝器件,該器件可以連續(xù)提供高達44A的電流,最大RDS(ON)為110m?。
基于碳化硅的寬帶隙二極管和MOSFET具有諸多優(yōu)異的特性,非常適合用于三級充電樁。其高速開關能力、緊湊的尺寸和穩(wěn)健的屬性使之成為設計大功率、節(jié)能和緊湊型充電樁的理想選擇。
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