【应用】车载充电机核心动力：有效简化设计难度的高集成功率模块

时间： 2019-07-11 来源：世强作者：zyliuliu

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随着能源不断减少、环境持续恶化，节能与环保成为现代工业社会发展的主题。电动汽车作为新能源产业重要的一环，得到了迅速发展。与传统燃油汽车不同，电动汽车的能量补给方式是靠给其能量储存单元——动力电池补充足够的能量来实现。车载充电机作为电动汽车关键零部件之一，对电动汽车的普及起到了至关重要的作用。

车载充电机工作流程

图1：车载充电机工作流程

图1所示的是车载充电机工作流程，当车载充电机连接到交流电后，通过BMS电池管理系统首先对电池的状态进行采集分析和判断，进而调整充电机的充电参数。

车载充电机拓扑电路

图2：车载充电机拓扑电路

图2所示的是车载充电机拓扑电路，整机功率拓扑由整流电路、交错PFC升压电路和LLC谐振电路组成。

交错式PFC电路是在原本放置单个较大功率的PFC的地方并行放置两个功率为一半的较小功率PFC，这两个较小功率PFC 以180°的相移交替工作，它们在输入端或输出端累加时，每相电流纹波的主要部分将抵消。虽然交错式PFC 使用较多的元器件，但其好处也很明显，便于采用模块化的方案，且两个DCM PFC 就像一个CCM PFC 转换器，这就简化电磁干扰(EMI)滤波，并减小输入电流有效值。

图3：VINCOTECH新型RPI功率模块

图3所示是Vincotech推出的新一代RPI功率模块，集成整流桥、交错PFC升压、H桥逆变电路。该模块集成度高、一致性好，可有效帮助车载充电机设计工程师缩短设计周期、简化结构设计、提高功率密度。

Vincotech新一代RPI功率模块主要特点：

• 高集成度的整流、PFC和逆变电路

• 高效率的输入整流桥

• PFC输入电压范围很宽

• 双路PFC效率更高，使用IGBT H5管芯和超快恢复二极管

• 使用IGBT H5管芯的快速高效H桥逆变

• 集成NTC温度检测

目前市场上主流的车载充电机，功率主要是3.3kW和6.6kW，额定输入电压AC220V， Vincotech的10-F107ZAA045SM-L514B19（45A/650V）和10-FY07ZAB075SM-L515B08（75A/650V）RPI功率模块就十分适合。

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产品型号	品类	SUB-TOPOLOGY	PRODUCT LINE	VOLTAGEIN（V）	CURRENTIN(A)	MAIN CHIP TECHNOLOGY	HOUSING FAMILY	HEIGHTIN（mm）	ISOLATION
V23990-K429-A40-PM	IGBT功率模块	CIB-KE-NTC	MiniSKiiP® PIM 3	1200	75	IGBT4	MiniSKiiP® 3	16	Al2O3