【应用】1200V SiC MOSFET ASC60N1200MT4用于车载充电机,有效提高电源系统转换效率
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车载充电机的技术发展趋势是更高的功率密度和更小的体积,功率从3.3kW、6.6kW,逐渐提高到11kW、22kW。第一代半导体材料采用的是Si、Ge,不适用于高压场景;第二代半导体采用GaAs砷化镓、InP磷化铟,主要应用在红外激光器和高亮度的红光二极管等方面;第三代半导体:GaN、SiC、ZnO、金刚石、氮化铝等宽禁带半导体,具有高击穿电场、高饱和电子速度、高热导率、高电子密度、高迁移率等特点,适用于高压、高频、高温等场合。
某客户在车载充电机项目中需求一款1200V/40毫欧,TO-247封装的(SiC)MOSFET来提高电源系统转换效率;本文推荐国产品牌爱仕特的碳化硅(SiC)MOSFET ASC60N1200MT4。如下图一为车载充电机主功率电路框图。
图一 车载充电机主功率电路框图
车载充电机主功率电路是交流输入,通过图腾柱PFC、全桥LLC和全波整流后输出直流电给汽车电池充电。由于Si基芯片已接近摩尔定律的极限,提升有限;PFC、LLC、全波整流采用全SIC方案。用SiC材料生产出来的MOS具有更低的导通的电阻和更快的开关速度,这样有效地降低了电能转换过程中的能量损耗,并且更容易实现小型化,更耐高温高压。
国产品牌爱仕特的碳化硅(SiC)MOSFET在充电桩、公交大巴、电机控制器、车载充电机上有大量成功应用案例,该产品ASC60N1200MT4采用主流封装TO247-4L,耐高压1200V,Ron 40毫欧,工作温度-40℃~150℃,SiC MOSFET ASC60N1200MT4导通电阻电阻低至33毫欧,能有效降低器件的热损耗,进一步提高车载充电机的效率。产品性能稳定,通过车规级的可靠性测试,要做定期批次抽检,甚至出货前的老化。如下图二为(SiC)MOSFET ASC60N1200MT4电特性曲线图。
图二 ASC60N1200MT4电特性曲线图
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