【选型】充电桩DC-DC转换电路拓扑结构该如何选择?

2016-05-14 世强 Richard
IGBT功率模块,Vincotech IGBT功率模块,Vincotech IGBT功率模块,Vincotech IGBT功率模块,Vincotech

充电桩通常采用AC-DC+DC-DC转换的拓扑结构,而DC-DC转换通常采用LLC串联谐振全桥电路拓扑结构,如图1所示,左边是三电平LLC串联谐振全桥电路拓扑结构,右边是二电平LLC串联谐振全桥电路拓扑结构。


图1:LLC串联谐振全桥电路拓扑结构


那么,在充电桩应用中,DC-DC转换电路拓扑结构到底应该采用三电平LLC串联谐振全桥?还是采用二电平LLC串联谐振全桥?从技术层面来说,主要取决于DC-DC转换的额定功率、转换效率、输入母线电压范围,输出电压范围、额定输出电流、谐振频率或者最小最大开关频率,以及所选功率开关器件的开关特性,包括反向击穿电压,正向导通电压、正向导通电流或导通电阻、导通开关能量、关断开关能量、导通延迟时间、上升时间、关断延迟时间、下降时间和栅极总电荷等。当然,从充电桩产品角度来说,还取决于市场定位,包括功能、性能、体积、价格等其他各种因素的综合考虑。


从产品设计的角度来说,通常功率开关器件的反向击穿电压的选取(单颗或两颗串联使用)要大于DC-DC转换输入母线电压的1.5倍,功率开关器件的正向导通电压、正向导通电流或导通电阻的选取则取决于DC-DC转换的额定功率和转换效率,功率开关器件的导通开关能量、关断开关能量、导通延迟时间、上升时间、关断延迟时间、下降时间和栅极总电荷等参数的选取,主要取决于DC-DC转换的谐振频率或者最小最大开关频率及电平数,因为三电平比二电平在同等转换效率下可降低一半的开关频率,而且,功率开关器件的串联可提高输入母线电压。


目前,用于DC-DC转换的功率开关器件主要有IGBT,Cool MOS和SIC MOSFET等,它们各有优缺点。通常IGBT和Cool MOS单管的反向击穿电压相对较低,较为典型的为600伏或650伏,而SIC MOSFET单管的反向击穿电压相对较高,较为典型的为650伏、900伏、1200伏和1700伏。IGBT单管的功率相对较大,Cool MOS次之,SIC MOSFET相对较小。IGBT的开关损耗相对较大,Cool MOS的开关损耗相对较小,SIC MOSFET的开关损耗相对最小。当然,IGBT的价格也相对最便宜,Cool MOS次之,SIC MOSFET相对最贵。


通常来说,对于输入母线电压小于400伏的DC-DC转换,基于IGBTCool MOSSIC MOSFET功率开关器件,均可采用二电平LLC串联谐振全桥电路拓扑结构来实现;对于输入母线电压大于400伏(典型600~800伏)的DC-DC转换,基于IGBTCool MOS功率开关器件,可采用三电平LLC串联谐振全桥电路拓扑结构来实现,基于SIC MOSFET功率开关器件,一般仍采用二电平LLC串联谐振全桥电路拓扑结构来实现。不过,基于IGBTCool MOSSIC MOSFET功率开关器件的DC-DC转换,其工作开关频率和实现的成本也是不同的,一般来说,基于IGBT功率开关器件,开关频率低,成本也低;基于Cool MOS功率开关器件,开关频率中,成本也中;基于SIC MOSFET功率开关器件,开关频率高,成本也高。


VINCOTECH公司目前推出了基于INFINEON第五代高速H5IGBT功率模块,其比基于INFINEON第三代高速H3IGBT功率模块,性能有明显的提高,而成本却增加不多。表1和图2是基于H3IGBT和基于H5IGBT的性能比较。表2、表3是基于H5IGBTCool MOS的开关损耗的比较,性能已非常接近,但H5IGBT成本远比Cool MOS的成本低。因此,选用H5IGBT模块在充电桩LLC上的应用,其性价比是非常高的,它以接近于Cool MOS的性能,远低于Cool MOS的成本实现LLC串联谐振全桥的DC-DC转换。



表1:基于H3的IGBT与基于H5的IGBT性能比较


基于H3的IGBT与基于H5的IGBT性能比较

图2:基于H3的IGBT与基于H5的IGBT性能比较


 

表2:Cool MOS的开关特性


表3:H5的IGBT的开关特性


获取更多技术支持或产品信息请联系世强。

授权代理商:世强先进(深圳)科技股份有限公司
技术资料,数据手册,3D模型库,原理图,PCB封装文件,选型指南来源平台:世强硬创平台www.sekorm.com
现货商城,价格查询,交期查询,订货,现货采购,在线购买,样品申请渠道:世强硬创平台电子商城www.sekorm.com/supply/
概念,方案,设计,选型,BOM优化,FAE技术支持,样品,加工定制,测试,量产供应服务提供:世强硬创平台www.sekorm.com
集成电路,电子元件,电子材料,电气自动化,电机,仪器全品类供应:世强硬创平台www.sekorm.com
  • +1 赞 0
  • 收藏
  • 评论 1

评论

   |   

提交评论

全部评论(1

  • 用户_7956 Lv5 2019-06-09
    学习
没有更多评论了

相关推荐

高效率ANPFC和H桥IGBT模块助力大功率充电桩,降低故障率,提高寿命

Vincotech ANPFC IGBT功率模块(10-FZ07ANA75SM-LE28L08,10-FZ07ANA100SM-LE29L08,10-FZ07ANA150SM-LE20L08),H桥IGBT功率模块(10-FZ074PA075SM-L625F08,10-FY074PA100SM-L583F08)在大功率充电桩的应用。可以减小外界环境的干扰,降低故障率,提高寿命。

器件选型    发布时间 : 2018-07-03

【选型】flowPACK E1&flowPACK E2 IGBT功率模块,适用于伺服驱动器,满足小体积,低损耗要求

Vincotech flowPACK E1&flowPACK E2 IGBT功率模块,有着12mm低感应标准工业封装,凸型基板可实现良好的热接触,DCB预弯曲设计充分与散热器热接触,与业内其他同类产品相比,热力性能卓越,Rth降低25%,可靠性更高,功率输出更高。满足伺服驱动器对IGBT功率模块体积小,功率大,损耗低,较稳定的设计要求。

器件选型    发布时间 : 2018-09-05

【产品】1200V/10A PIM (CIB)拓扑结构 IGBT功率模块10-EZ12PMA010SC-L927A08T

Vincotech公司推出击穿电压1200V/额定电流10A的IGBT功率模块10-EZ12PMA010SC-L927A08T,采用PIM (CIB)拓扑结构和IGBT4芯片技术,使用flow E1模块外壳,封装尺寸62.8 mm x 34.8 mm x 12 mm,可用于工业驱动。

新产品    发布时间 : 2019-11-14

【产品】1200V/35A的IGBT功率模块80-M212PMA035M731-K220A72,可用于工业传动

Vincotech(威科)的IGBT功率模块80-M212PMA035M731-K220A72,属于MiniSKiiP®PIM 2产品系列,芯片为IGBT M7,具有低VCEsat和增强EMC性能,击穿电压为1200V,标称芯片额定电流为35A,可应用于工业传动等领域。

新产品    发布时间 : 2020-09-28

【产品】1600V/110A的IGBT功率模块,采用Rectifier (+Brake)拓扑结构

Vincotech(威科)1600V/110A的IGBT功率模块10-P0164RA110RJ-LN06J19Y,属于flowCON 0系列,击穿电压高达1600V,标称额定电流110A;存储温度宽至-40~125°C,最大结温为150°C。

新产品    发布时间 : 2020-11-14

【应用】IGBT功率模块10-FY074PA100SM-L583F08助力充电桩实现电动汽车快速安全充电

Vincotech推出的650V、100A全桥IGBT功率模块组合10-FY074PA100SM-L583F08采用英飞凌H5晶元,系统效率可达99.2%,让充电桩轻松做到30kW!

新应用    发布时间 : 2016-12-22

【产品】耐压值为650V,高集成度三相PFC模块助力充电桩

flowNPFC 0采用了IGBT H5芯片技术,为充电桩应用设计提供了最佳解决方案。

新产品    发布时间 : 2017-08-22

【产品】1500V/600A的IGBT功率模块B0-SP10NAE600S7-LQ89F08T

Vincotech(威科)的B0-SP10NAE600S7-LQ89F08T型IGBT功率模块,该产品击穿电压为1500V,标称芯片额定电流为600A,采用三电平ANPC拓扑结构,可应用于太阳能逆变器中。

新产品    发布时间 : 2020-10-09

【产品】三电平MNPC T型IGBT功率模块,广泛应用在太阳能逆变器和UPS(不间断电源)

Vincotech(威科电子)公司是世界有名的功率器件设计制造公司,制造了应用在DC/AC逆变上的具有三电平的MNPC T型IGBT功率模块,该系列功率模块具有效率高,有效改善纹波和可以降低损耗等优点,同时还具有结构紧凑,体积小,较宽的工作温度范围。

新产品    发布时间 : 2018-12-22

【产品】600V/100A Sixpack IGBT功率模块10-EY066PA100SA-L194F38T

Vincotech公司推出10-EY066PA100SA-L194F38T IGBT功率模块,击穿电压600V /额定电流100A,属于flowPACK E2产品系列,采用Sixpack拓扑结构和IGBT3芯片技术,flow E2模块外壳,封装尺寸62.8 mm x 57.7 mm x 12 mm,可用于工业驱动。

新产品    发布时间 : 2019-10-31

【产品】1200V/100A的IGBT功率模块V23990-K420-A42-PM

Vincotech推出的IGBT功率模块V23990-K420-A42-PM,击穿电压为1200V,标称芯片额定电流为100A,尺寸为82 mm x 59 mm x 16 mm,拓扑为PIM(CIB),芯片技术采用IGBT4,可应用于嵌入式驱动器,工业驱动等领域。

新产品    发布时间 : 2020-10-04

【技术】Vincotech新型专利技术ANPFC,简化PFC电源设计,提升效率

Vincotech的高效ANPFC模块是Vincotech的专利产品,是Vincotech至今最新的PFC优化架构。在50KHZ的频率基准下,VANPFC的效率基准与NPFC相比,差异高达0.5%。ANPFC IGBT功率模块的型号有10-FZ07ANA75SM-LE28L08,10-FZ07ANA100SM-LE29L08,10-FZ07ANA150SM-LE20L08。

新技术    发布时间 : 2018-04-25

【产品】兼容主流EASY封装的VINCOTECH flowPIM & flowPACK E1/E2 IGBT功率模块

VINCOTECH最新推出兼容主流EASY封装的flowPIM和flowPACK E1/flowPACK E2 IGBT功率模块。通过预弯DCB实现的flow封装技术,可与散热器发生良好的热接触。与业内其他同类产品相比,热力性能卓越,Rth降低25%,可靠性和功率输出更高,新的IGBT M7芯片级多重采购可确保芯片的安全供应。

新产品    发布时间 : 2018-11-15

【产品】1200V/690A的IGBT功率模块A0-VS122PA690M7-L750F70

Vincotech(威科)的IGBT功率模块A0-VS122PA690M7-L750F70,A0-VP122PA690M7-L750F70T,拓扑结构为半桥,标称芯片额定电流为690 A,击穿电压为1200 V,可应用于工业传动,电源,UPS等领域。

新产品    发布时间 : 2020-10-02

【产品】1200V/15A PIM (CIB) IGBT功率模块10-E112PNA015M7-L928C78Z

Vincotech公司推出10-E112PNA015M7-L928C78Z IGBT功率模块,击穿电压1200V/额定电流15A,采用PIM (CIB)拓扑结构和IGBT M7芯片技术,封装尺寸62.8 mm x 34.8 mm x 12 mm,可用于工业驱动。

新产品    发布时间 : 2019-10-23

展开更多

电子商城

查看更多

品牌:VINCOTECH

品类:IGBT POWER MODULE

价格:¥106.3150

现货: 1,780

品牌:VINCOTECH

品类:IGBT POWER MODULE

价格:¥964.6050

现货: 815

品牌:VINCOTECH

品类:IGBT功率模块

价格:¥105.6890

现货: 757

品牌:VINCOTECH

品类:IGBT POWER MODULE

价格:¥216.6690

现货: 600

品牌:VINCOTECH

品类:功率模块

价格:¥115.4450

现货: 589

品牌:VINCOTECH

品类:IGBT POWER MODULE

价格:¥154.0920

现货: 514

品牌:VINCOTECH

品类:IGBT POWER MODULE

价格:¥427.6370

现货: 496

品牌:VINCOTECH

品类:IGBT POWER MODULE

价格:¥127.0080

现货: 461

品牌:VINCOTECH

品类:IGBT POWER MODULE

价格:¥139.6950

现货: 396

品牌:VINCOTECH

品类:IGBT POWER MODULE

价格:¥152.7490

现货: 364

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

现货市场

查看更多

品牌:MITSUBISHI ELECTRIC

品类:发射TO

价格:¥12.7740

现货:21,969

品牌:SIEMENS

品类:伺服电机电缆

价格:¥64.5067

现货:92

品牌:MITSUBISHI ELECTRIC

品类:线材

价格:¥10.9244

现货:12

品牌:MITSUBISHI ELECTRIC

品类:光纤线

价格:¥40.8089

现货:8

品牌:SIEMENS

品类:编码器线

价格:¥112.4222

现货:4

品牌:SIEMENS

品类:功能模块

价格:¥2,276.4667

现货:2

品牌:SIEMENS

品类:动力线

价格:¥131.7611

现货:2

品牌:SIEMENS

品类:动力线

价格:¥69.6000

现货:2

品牌:MITSUBISHI ELECTRIC

品类:驱动器

价格:¥1,030.4800

现货:2

品牌:SIEMENS

品类:编码器线

价格:¥169.9111

现货:2

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

服务

查看更多

高热流密度液冷板定制

定制液冷板尺寸5mm*5mm~3m*1.8m,厚度2mm-100mm,单相液冷板散热能力最高300W/cm²。

最小起订量: 1片 提交需求>

低功耗测试

提供全面表征产品器件耗电特征及功耗波形、快速瞬态效应、电源优化、表征和仿真测试服务,使用直流电源分析仪测量精度达50µV,8nA,波形发生器带宽100kHz,输出功率300W,示波器200kHz,512 kpts

实验室地址: 深圳/苏州 提交需求>

查看更多

授权代理品牌:接插件及结构件

查看更多

授权代理品牌:部件、组件及配件

查看更多

授权代理品牌:电源及模块

查看更多

授权代理品牌:电子材料

查看更多

授权代理品牌:仪器仪表及测试配组件

查看更多

授权代理品牌:电工工具及材料

查看更多

授权代理品牌:机械电子元件

查看更多

授权代理品牌:加工与定制

世强和原厂的技术专家将在一个工作日内解答,帮助您快速完成研发及采购。
我要提问

954668/400-830-1766(工作日 9:00-18:00)

service@sekorm.com

研发客服
商务客服
服务热线

联系我们

954668/400-830-1766(工作日 9:00-18:00)

service@sekorm.com

投诉与建议

E-mail:claim@sekorm.com

商务合作

E-mail:contact@sekorm.com

收藏
收藏当前页面