目前,传统的直流充电桩拓扑电路,一般是三相交流380v输入电压经过pfc维也纳ac/dc电路后,得到直流母线电压,然后经过两路全桥llc dc/dc电路,输出200v到1000v高压给新能源汽车充电使用。其中pfc维也纳电路ac/dc的开关频率40khz左右,一般使用650v的超结mosfet或者650v的igbt,劣势是器件多,硬件设计复杂,效率低,失效率高。
新一代直流充电桩拓扑电路会把原来的pfc维也纳整流升级为采用第二代sic碳化硅mosfet b2m040120z的三相全桥pfc整流。这样将大大减少功率器件数量,简化控制电路的复杂性,同时通过提高开关频率来降低电感的感量,尺寸和成本。dc/dc全桥llc部分,升级为采用第二代sic碳化硅mosfet b2m040120z的dc/dc电路,可以从原来的三电平优化为两电平llc。这样可以极大简化拓扑电路,减少元器件的数量,控制和驱动更加简单。
基于第二代sic碳化硅mosfet b2m040120z的高频特性,可以提高llc电路的开关频率,从而减少磁性器件的尺寸和成本。由于llc电路是软开关工作模式,损耗集中在开关管的导通损耗上,由于拓扑结构的原因,流过llc中sic碳化硅mosfet的电流有效值是si mosfet电流的一半,所以最终导通损耗大大减小。新一代采用sic碳化硅mosfet b2m040120z的直流充电桩拓扑电路可以提升0.3~0.5%左右的效率。
碳化硅mosfet具有优秀的高频、高压、高温性能,是目前电力电子领域最受关注的宽禁带功率半导体器件。在电力电子系统中应用碳化硅mosfet器件替代传统硅igbt器件,可提高功率回路开关频率,提升系统效率及功率密度,降低系统综合成本。
基本半导体第二代碳化硅mosfet系列新品基于6英寸晶圆平台进行开发,比上一代产品在比导通电阻、开关损耗以及可靠性等方面表现更为出色。在原有to-247-3、to-247-4封装的产品基础上,基本半导体还推出了带有辅助源极的to-247-4-plus、to-263-7及sot-227封装的碳化硅mosfet器件,以更好地满足客户需求。
基本半导体第二代碳化硅mosfet亮点:
更低比导通电阻:第二代碳化硅mosfet通过综合优化芯片设计方案,比导通电阻降低约40%,产品性能显著提升。
更低器件开关损耗:第二代碳化硅mosfet器件qg降低了约60%,开关损耗降低了约30%。反向传输电容crss降低,提高器件的抗干扰能力,降低器件在串扰行为下误导通的风险。
更高可靠性:第二代碳化硅mosfet通过更高标准的htgb、htrb和h3trb可靠性考核,产品可靠性表现出色。
更高工作结温:第二代碳化硅mosfet工作结温达到175°c,提高器件高温工作能力。
国产基本半导体b2m040120z替代型号:
英飞凌imza120r040m1h
安森美nth4l040n120m3s、c3m0040120k
意法半导体sct040w120g3-4ag
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