在线观看www成人影院-在线观看www日本免费网站-在线观看www视频-在线观看操-欧美18在线-欧美1级

0
  • 聊天消息
  • 系統消息
  • 評論與回復
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學習在線課程
  • 觀看技術視頻
  • 寫文章/發帖/加入社區
會員中心
創作中心

完善資料讓更多小伙伴認識你,還能領取20積分哦,立即完善>

3天內不再提示

使用碳化硅MOSFET實現快速直流充電器

云中云 ? 來源:云中云 ? 作者:云中云 ? 2022-12-30 09:40 ? 次閱讀

世界各國政府都在推動私家車和商用車車主轉向更環保的替代品,例如電動汽車 (EV)。但是,進行此更改的最大障礙之一是車輛續航里程問題。大多數中低檔 EV 可以在需要充電之前完成數次行程。但是,如果您計劃長途旅行,在途中為 EV 充電仍然需要比為內燃機車輛加油更多的時間。

該行業正在努力通過開發可與為內燃機車輛加油相媲美的快速直流充電解決方案來縮短充電時間。與使用家用交流電的 EV 車載充電器 (OBC) 不同,快速直流充電器繞過 OBC,直接向 EV 的電池充電電路提供能量。而且,與交流充電器不同,此類充電器可以在短短 10 分鐘內將電動汽車充電至 80% 的電量。

電動汽車快速直流充電器

當前的快速直流充電器提供 35kW 至 50kW 的功率,工作電壓高達 800V。最高功率的充電器通常安裝在高速公路服務站。您的 EV 能否吸收這樣的能量取決于它的設計和電池。當今大多數電動汽車的充電功率都限制在 300kW 以下。

對于如此高功率和電壓的應用,存在許多工程挑戰。這些范圍從安全性和可靠性到可維護性、效率、尺寸和成本——包括運營和采購。迄今為止,設計方法一直依賴于硅 IGBTMOSFET。然而,由于引入了寬帶隙半導體,例如 Wolfspeed 的碳化硅,碳化硅 MOSFET 正迅速成為功率開關的首選。

EV 充電器轉向碳化硅 MOSFET

快速直流充電器的核心可以分為兩個關鍵塊:

AC/DC 級,將輸入交流電轉換為直流鏈路電壓

為 EV 電池提供直流電的 DC/DC 轉換器

此外,還有支付機制、人機界面和連接元素。此類充電器的功率傳輸部分由多個模塊構成,每個模塊通常為總功率提供 15kW 至 50kW 的功率。

poYBAGOrhdCAVodNAAAl7TMpgvs273.jpg

圖 1:用于 EV 快速直流充電器的電源轉換器的簡化框圖。(來源:Wolfspeed)

盡可能高的效率和功率密度是關鍵的設計目標,使工程師能夠交付更小、更輕的模塊,同時散熱挑戰更少。

采用 Wolfspeed 碳化硅 MOSFET 的有源前端

對于 AC/DC 級,有源前端 (AFE) 是使用六個開關頻率為 20kHz 的硅 IGBT 實現的常見拓撲。這樣一個 22kW AFE 級有望實現 97.2% 的可觀峰值效率。然而,功率密度約為 3.5kW/L,熱設計元件占系統成本的 20%。

這就是設計師轉向基于碳化硅的設計的原因。與硅基替代品相比,碳化硅 MOSFET的 R DS(ON)隨溫度升高而增加的幅度較小。在應用的工作溫度下,由于 R DS(ON)低于硅,因此散熱較低。Wolfspeed WolfPACK ?電源模塊中的 Wolfspeed 1200V CCB021M12FM3 等設備帶有 21mΩ 碳化硅 MOSFET,是 AFE 拓撲的絕佳選擇。

這種碳化硅 MOSFET 還可以在高達 45kHz 的更高開關速度下運行,與基于 IGBT 的 AFE 相比,可以使用更小的扼流圈。此外,由于由此產生的散熱量減少,散熱成本僅占系統總成本的 10%。

pYYBAGOrhdOAfnnrAAVF-9-iy-s363.png

圖 2:具有 Wolfspeed WolfPACK?電源模塊的 25kW 雙向 AC/DC AFE適用于快速直流充電器設計。(來源:Wolfspeed)

還提供適用于快速直流充電器應用的 25kW AFE 參考設計 CRD25AD12N-FMC。由于使用了 Wolfspeed WolfPACK ?三相配置模塊,這種雙向設計實現了 98.5% 的峰值效率和 >4.6kW/L 的功率密度。

從硅 MOSFET 到 DC/DC 級碳化硅

碳化硅也在 DC/DC 階段取代硅。在 DC/DC 諧振 LLC 轉換器中工作頻率約為 100kHz 的硅基開關可達到 97.5% 的峰值效率和 3.5kW/L 的功率密度。然而,功率要求通常需要交錯設計,這會增加組件數量和復雜性。

通過采用分立器件(例如Wolfspeed C3M0032120K)的碳化硅 MOSFET 設計,開關速度可以提高到高達 250kHz。這些四引腳 TO-247-4 封裝的碳化硅 MOSFET 還提供開爾文引腳。在硬開關、大電流和高頻拓撲中,這有助于減少串擾和開關損耗。因此,與使用三引線碳化硅器件相比,這些損耗最多可降低四倍。諧振 CLLC 參考設計 CRD-22DD12N 在 22kW 雙向 DC/DC 轉換器的設計中僅使用八個分立式碳化硅 MOSFET。作為快速 EV 充電器設計的一部分,它可以在 8kW/L 的功率密度下實現超過 98.5% 的峰值效率。

pYYBAGOrhdWAdCgeAACRWeDT_bM382.png

圖 3:這種雙向 DC-DC 參考設計利用了 Wolfspeed 的 C3M0032120K 分立式碳化硅 MOSFET 的性能。(來源:Wolfspeed)

用于快速直流充電器應用的碳化硅

隨著未來十年電動汽車用戶群的增長,對更快“加油”速度的需求也會增加。Wolfspeed 碳化硅 MOSFET 等寬帶隙材料是解決方案,與依賴硅功率器件技術的等效設計相比,它具有更低的損耗、更少的散熱并實現更高的功率密度。

審核編輯:湯梓紅

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
  • MOSFET
    +關注

    關注

    147

    文章

    7208

    瀏覽量

    213779
  • 充電器
    +關注

    關注

    100

    文章

    4144

    瀏覽量

    115235
  • 碳化硅
    +關注

    關注

    25

    文章

    2789

    瀏覽量

    49142
收藏 人收藏

    評論

    相關推薦

    為何基本碳化硅MOSFET充電樁電源單級拓撲實測效率高于進口器件

    基本碳化硅MOSFET充電樁電源單級拓撲實測效率高于進口器件
    的頭像 發表于 01-13 09:58 ?116次閱讀
    為何基本<b class='flag-5'>碳化硅</b><b class='flag-5'>MOSFET</b>在<b class='flag-5'>充電</b>樁電源單級拓撲實測效率高于進口器件

    什么是MOSFET柵極氧化層?如何測試SiC碳化硅MOSFET的柵氧可靠性?

    隨著電力電子技術的不斷進步,碳化硅MOSFET因其高效的開關特性和低導通損耗而備受青睞,成為高功率、高頻應用中的首選。作為碳化硅MOSFET器件的重要組成部分,柵極氧化層對器件的整體性
    發表于 01-04 12:37

    什么是米勒鉗位?為什么碳化硅MOSFET特別需要米勒鉗位?

    《什么是米勒鉗位?為什么碳化硅MOSFET特別需要米勒鉗位?》后反響熱烈,很多朋友留言詢問課件資料。今天,我們將這期視頻的圖文講義奉上,方便大家更詳盡地了解在驅動碳化硅MOSFET時采
    發表于 01-04 12:30

    為什么碳化硅MOSFET特別需要米勒鉗位

    各位小伙伴,不久前我們推送了“SiC科普小課堂”視頻課——《什么是米勒鉗位?為什么碳化硅MOSFET特別需要米勒鉗位?》后反響熱烈,很多朋友留言詢問課件資料。今天,我們將這期視頻的圖文講義奉上,方便大家更詳盡地了解在驅動碳化硅
    的頭像 發表于 12-19 11:39 ?976次閱讀
    為什么<b class='flag-5'>碳化硅</b><b class='flag-5'>MOSFET</b>特別需要米勒鉗位

    碳化硅SiC在電動車中的應用

    碳化硅(SiC)在電動車中的應用主要集中在電力電子系統方面,以下是對其在電動車中具體應用的分析: 一、電動車充電設備 在電動車充電設備中,碳化硅主要用于
    的頭像 發表于 11-25 17:32 ?565次閱讀

    Wolfspeed推出創新碳化硅模塊

    全球領先的芯片制造商 Wolfspeed 近日宣布了一項重大技術創新,成功推出了一款專為可再生能源、儲能系統以及高容量快速充電領域設計的碳化硅模塊。這款模塊以 Wolfspeed 最尖端的 200 毫米
    的頭像 發表于 09-12 17:13 ?580次閱讀

    了解用于碳化硅MOSFET的短路保護方法

    電子發燒友網站提供《了解用于碳化硅MOSFET的短路保護方法.pdf》資料免費下載
    發表于 09-02 09:10 ?0次下載
    了解用于<b class='flag-5'>碳化硅</b><b class='flag-5'>MOSFET</b>的短路保護方法

    SK Powertech 碳化硅MOSFET技術介紹與應用潛力

    碳化硅(SiC)器件在工業和汽車應用中得到廣泛認可,例如電動汽車(EV)牽引逆變器和車載充電器快速電動汽車充電基礎設施、電機驅動器、光伏、儲能、固態變壓器等。這些器件的性能和成本的持
    的頭像 發表于 07-15 17:01 ?387次閱讀
    SK Powertech <b class='flag-5'>碳化硅</b><b class='flag-5'>MOSFET</b>技術介紹與應用潛力

    SemiQ用于電動汽車快速充電碳化硅

    SemiQ的各種碳化硅(SiC)二極管、模塊和MOSFET能夠滿足高效率電動汽車快速充電設計的需求,具有一流的可靠性、質量和性能。SiC模塊和分立封裝中的1200V二極管具有一系列電壓
    的頭像 發表于 05-15 11:20 ?368次閱讀
    SemiQ用于電動汽車<b class='flag-5'>快速</b><b class='flag-5'>充電</b>的<b class='flag-5'>碳化硅</b>

    碳化硅MOS在直流充電樁上的應用

    MOS碳化硅
    瑞森半導體
    發布于 :2024年04月19日 13:59:52

    碳化硅MOSFET與硅MOSFET的應用對比分析

    碳化硅 MOSFET 具有導通電壓低、 開關速度極快、 驅動能力要求相對低等特點, 是替代高壓硅MOSFET 的理想器件之一。
    的頭像 發表于 04-01 11:23 ?2464次閱讀
    <b class='flag-5'>碳化硅</b><b class='flag-5'>MOSFET</b>與硅<b class='flag-5'>MOSFET</b>的應用對比分析

    碳化硅壓敏電阻 - 氧化鋅 MOV

    碳化硅圓盤壓敏電阻 |碳化硅棒和管壓敏電阻 | MOV / 氧化鋅 (ZnO) 壓敏電阻 |帶引線的碳化硅壓敏電阻 | 硅金屬陶瓷復合電阻器 |ZnO 塊壓敏電阻 關于EAK碳化硅壓敏
    發表于 03-08 08:37

    一文了解SiC碳化硅MOSFET的應用及性能優勢

    耐壓,高可靠性。可以實現節能降耗,小體積,低重量,高功率密度等特性,在新能源汽車、光伏發電、軌道交通、智能電網等領域具有明顯優勢。 一. 碳化硅MOSFET常見封裝TO247 碳化硅
    的頭像 發表于 02-21 18:24 ?1478次閱讀
    一文了解SiC<b class='flag-5'>碳化硅</b><b class='flag-5'>MOSFET</b>的應用及性能優勢

    碳化硅直流充電設備技術研究案例

    圍繞碳化硅功率器件高頻率、高耐壓、耐高溫的性能,提出一套適用于新能源汽車直流充電設備的拓撲結構方案,
    的頭像 發表于 02-20 09:47 ?593次閱讀
    全<b class='flag-5'>碳化硅</b><b class='flag-5'>直流</b><b class='flag-5'>充電</b>設備技術研究案例

    基于碳化硅技術的汽車充電方案布局加速!廣汽等4家企業采用

    2024年以來,包括廣汽集團等4家企業均推出了基于碳化硅技術的汽車充電方案,意味著碳化硅有望在充電基礎設施領域實現大規模應用
    的頭像 發表于 01-29 16:53 ?3277次閱讀
    基于<b class='flag-5'>碳化硅</b>技術的汽車<b class='flag-5'>充電</b>方案布局加速!廣汽等4家企業采用
    主站蜘蛛池模板: 99久久伊人一区二区yy5099| 国产视频三级| 99久久国产免费福利| 久久久黄色片| 天天看黄| 97视频hd| 国产一级片免费看| 国产在线高清精品二区色五郎| 日本三级香港三级人妇 m| 一级特黄aaa大片在线观看| 天天爱天天插| 80s国产成年女人毛片| 国内精品久久久久久久久蜜桃 | 国产爽视频| 视频在线观看高清免费看| 欧美影院在线| 午夜福利国产一级毛片| 俺不色| 国产欧美网站| 国产主播精品在线| se色综合视频| 伊人免费网| 越南黄色录像| 色妞女女女女女bbbb| 欧美午夜免费观看福利片| 91学院派女神| 美女隐私黄www视频| 国产一区二区三区夜色| 日本不卡一区二区三区在线观看| 中文字幕一区二区视频| 又粗又长又爽又长黄免费视频| 男人和女人在床做黄的网站| 2017天天操| 中国性猛交xxxx乱大交| 亚洲福利一区二区三区| 午夜视频www| 久色中文| 怡红院国产| 日本免费精品视频| 丁香花在线影院观看在线播放| 白丝丝袜高跟国产在线视频|