【应用】采用车规级SiC功率器件设计的高效6.6KW OBC方案

时间： 2020-04-16 来源：世强

技术问答

传统6.6 KW OBC采用Si功率器件来做设计，存在开关频率低，反向恢复时间慢及开关损耗大等问题，效率偏低。为解决上述问题，在主回路电源设计选用车规级SiC MOS管及SiC 二极管，能支持更高开关频率，实现更好开关特性及降低损耗，另外搭配双路的车规驱动芯片，高精度的车规电压采样芯片，高通信速率车规容隔离芯片，可以实现系统效率提升约1%，使6.6KW OBC更高效。

本方案系统框图如下：

基于PFC电路设计效率需求，需要高开关频率及响应特性好，损耗低的车规SiC MOS管。ROHM 车规SiC MOS管SCT3030ALHR，可以支持200KHz的开关频率，Rds低至30mΩ，体二极管反向恢复时间快，典型值仅为26ns，可以降低管子损耗。

基于LLC电路设计效率需求，需要高开关频率及响应特性好，损耗低的车规SiC MOS管。ROHM车规SiC MOS管SCT3060ALHR，可以支持200KHz开关频率，Rds 60mΩ，体二极管反向恢复时间快，可以降低管子损耗。

基于主回路需求低压降，选择低反向恢复电流、低损耗的SiC二极管，可以实现系统效率提升。ROHM SiC二极管SCS230AE2HR，具有低正向压降1.35V和超低反向恢复电流300uA的优点，能有效降低二极管导通损耗与发热，提升系统效率。

为了实现SiC MOS管驱动可靠性及小体积化需求，SILICON LABS 隔离驱动芯片 SI8233BD-D-ISR具有5KV隔离电压，满足强弱侧电压隔离，原边信号互锁，防护上下桥SiC MOS管直通，提供了SiC MOS管驱动可靠性；集成两路驱动，上路驱动支持自举供电，利于小体积化设计。

为了实现对系统电压高精度控制及可靠性，需要高精度且带隔离的采样芯片。Silicon Labs的电压采样芯片SI8931D-IS4，具有5KV的隔离电压，满足系统强弱电的隔离，确保可靠性，0.1%的采样精度，利于系统的快速调节，实现系统电压高精度控制。

为了实现CAN通讯满足强弱侧控制隔离可靠性，支持快速响应及设计小体积化要求。Silicon Labs CAN隔离芯片 SI8622EC-B-IS具有一正一反隔离功能，采用SOIC-8封装，实现CAN设计小型化；隔离电压3.75KV，实现CAN通讯强弱侧隔离可靠性；支持可达150Mbps通讯速率，满足系统快速响应要求。

采用车规级SiC功率器件设计的高效6.6KWOBC方案

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 1
| 转发至：

本文由明提供，版权归世强硬创平台所有，非经授权，任何媒体、网站或个人不得转载，授权转载时须注明“来源：世强硬创平台”。

全部评论（1）

用户_2354 Lv6 2020-04-23

good！

没有更多评论了

【应用】低成本SI8621光耦驱动芯片实现IGBT上下桥驱动互锁的一种方法

目前的一些工业逆变电源设计上可能会用到IGBT上下桥互锁的方式，由于目前光耦价格不是很便宜，而产品会有成本压力，这种实现互锁的方法可以通过Silicon Labs推出的SI8621驱动芯片相对低成本方案来实现。

应用方案发布时间 : 2018-12-22

【应用】效率高达96%的3KW 5G通信电源设计方案

如何低成本的建设低能耗、高可靠和高功率密度的通信电源系统，成为5G通信电源的挑战。本方案采用MOSFET作为主开关器件，搭配非隔离驱动IC、隔离驱动IC、保险、输入继电器、整流桥，隔离IC、TVS和4G通讯模组等器件，实现3KW的效率高达96%的5G通信电源的高功率密度设计。

应用方案发布时间 : 2020-05-23

【应用】一种与DSP供电兼容的MOS管隔离驱动芯片SI8238

Silicon Labs的SI8238驱动芯片原边的输入电压满足2.7V-5.5V的供电电压范围，可以实现兼容DSP 3.3V的供电需求，另外双路输出，可以满足半桥或者全桥拓扑的设计，减小设计体积，降低设计成本。

应用方案发布时间 : 2018-12-19

【经验】一文教你分析MOS管的驱动波形是否异常

一般认为MOSFET是电压驱动的，不需要驱动电流。在MOS的G,S两级之间有结电容存在，这个电容会让驱动MOS变的不那么简单，很容易造成驱动波形异常。大家常用的PWM芯片输出直接驱动MOS或者用三极管放大后,再经过隔离驱动MOS的方法，其实在瞬间驱动电流这块是有很大缺陷的。推荐使用专用的MOSFET驱动芯片来驱动MOS管，Siliconlabs针对MOS管驱动推出了半桥MOS驱动芯片SI823X

设计经验发布时间 : 2019-04-22

【经验】浅谈SI8233与SI835双路隔离驱动芯片设计区别

目前Silicon Labs推出的具有双路隔离驱动芯片SI8233和SI8235，目前也是主流用在车载DC-DC，及OBC及各种电源拓扑中比较常见的两种驱动芯片，本文针对这两种驱动芯片在设计上的不同点做个简答的描述，设计者可以根据自身的设计需求去进行选择。

设计经验发布时间 : 2019-02-03

SCS312AM SiC Schottky Barrier Diode Datasheet

型号- SCS312AM

数据手册 - ROHM - Rev.001 - 9.May.2024 PDF 英文下载查看更多版本

【选型】用于CAN或RS485的车规级隔离芯片SI862X

Silicon Labs推出的SI862x系列可以满足RS485或CAN通讯时的隔离需求，数据传输率可以达150Mbps，符合AEEC-Q100车规级认证。

器件选型发布时间 : 2018-04-08

【经验】隔离驱动芯片SI8233做MOS管驱动时的注意事项

目前Silicon Labs 的隔离驱动芯片SI8233大量的用来做MOS管驱动，由于具有两路独立的驱动，并且支持原副边5V的隔离电压，每路的峰值驱动电流达4A，所以在电源类产品的拓扑半桥或者全桥电路，PFC都会考虑用SI8233做驱动设计。

设计经验发布时间 : 2019-05-06

SCS308AM SiC Schottky Barrier Diode Datasheet

型号- SCS308AM

数据手册 - ROHM - Rev.001 - 9.May.2024 PDF 英文下载查看更多版本

【选型】精度0.3%隔离电压采样芯片SI8931D-IS4 pin to pin兼容AMC1311DWV

针对电机驱动器，变频器,UPS，伺服等工业电源，在做电流或者电压采样时，综合考虑，芯片采样的方案体积及精度上会更好，针对目前用到的AMC1311DWV，Silicon Labs推出了SI8931D-IS4完全pin to pin兼容的AMC1311DWV，SI8931D-IS4精度0.3%优于AMC1311DWV的1%，设计上完全可以实现Pin to Pin兼容，性价比上有优势。

器件选型发布时间 : 2019-07-08

ROHM(罗姆) IC/功率器件/分立式半导体/无源元件/光学器件/模块选型指南

描述- ROHM launched the ComfySIL™ brand for customers involved in the design of functional safety to use products that support SIL (Safety Integrity Level) in a ‘Comfy’ (comfortable) manner, and for social systems' greater safety, security, and convenience to which ROHM can contribute through its products.

型号- DTC143TE3,KA2004-H05N20A,ML62Q20XX,RCJ220N25,SML-S13UT,DTC143TEB,RSX101VYM30,SML-D12M8W(C),SDR,R6002JND4,BD60A00NUX,RB238NS150,SML-D12Y8W,SMLA12BN8T,MG6405WZ,BDJ0GA3VEFJ-M,SML-811UT (A),SML-010VT,BD94130EFV-M,DTA124XM,BM2SC123FP2-LBZ,RS3L110AT,RB298T100,DTC143TCA,RSS060P05,BD71L4LG-1,SFR,BR25A512,RGPR20BM36HR,BD95821MUV,BD6995FV,KD2002-G0JB10A,BU23TD2W,SML-S13VT,BD12IC0WEFJ,BU97941FV,SLI-325YC(W),RQ5L015SP,BH7673G,SML-811UT (C),BD52XXG-2C,BD6046GUL,RGW60TS65HR,BD10KA5WFP,BA03CC0FP,SML-D12Y3W,BM6241FS,BD450S5FP2-C,MH2206WZ,BD63521EFV,BU94702AKV,SML-S13PT,RB168MM200,DTC144WCA,BD22621G-M,SLI-343URC,RS6R035BH,BDJ2FC0WFP,RGT20NL65,DTD123TC,DTA015TUB,BD750L5FP-C,BM521Q25F,R8003KNX,BD52XXG-1 SERIES,SML-D12D8W (C),DTA023YEB,UCR006,BD95514MUV,BD9S200MUF-C,SML-H10PD2B,DTD123TK,RFN6T2D,IMX25,BD80FD0WHFP,R6000ENH,SML-S13RT,BU64253GWZ,BD70GC0VEFJ-M,BD52XXG-2M,RBR2LAM30A,CSL0902DT (C),RBR5L30B,RBR5L30A,RSX501LAM20,RCX300N20,KD2003-F0FW00A,BH76363FV,RQ1E075XN,TFZV,RF4G060AT,BD83A04EFV-M,BV1LC085EFJ-C,BD10IC0WHFV,BU2394KN,BAXXBC0,SML-A12MT (J),BU4094BCF,KR2002-D06B71A,BD33C0AWFP2-C,ML86V76580,DTC114YEB,RQ5E020SP,BD63573NUV,DTA015TEB,BA90BC0,DTC114YE3,SML813BNT,BH1730FVC,DAN222WM,BD68888MUV,BM2P241W-Z,PML100,BU34DV7NUX,DTC143TKA,SCS220AJ,SMLK1,BD33GC0VEFJ-M,SCS220AG,R6511ENX,BDJ6FD0WHFP,SMLK18WBNCW,R6511ENJ,CSL0901UT (C),RX3L07BBG,QS8J2,RF305BM6S,SML-011VT (A),BH1603FVC,RS1E180BN,BD53108G-CZ,DTA124EEB,BD8317GWL,BD3508MUV,RB238NS100,BD950M5EFJ-C,BD450S2FP3-C,SML-S13YT,BD00FC0W,SML-010YT,DTA124EE3,BD50HC5VEFJ-M,BD60HA5VEFJ-,SML-H12D8T(C),BD81870MUF-M,RB168LAM-30,RFUH25TB3S,BD9B600MUV,DTD123YC,BM2P159PF,DTC024XUB,SML-P11DT (R),BD725L05G-C,DTA124ECA,RB168LAM-40,RSS065N06,DTD123YK,RH6E040BG,2SC2412K,BD25IC0V,BD25IC0W,BDJ2FC0W,LBP-602MA2,BD46EXX5G-M SERIES,FMY1A,BD7691FJ,BD82004FVJ-M,BDJ0GA3WNUX,BD450S5WFP2-C,SML-522MY8W,DAN222ZM,BM2P060MF-Z,RFS60TZ6S,DTC114YCA,RBR10BGE30A,RBR40NS60A,BH76809FVM,RRH100P03,SCT3105KL,DTC043ZEB,SCT3105KR,BD9060F-C,RQ6E080AJ,BA15DD0WT,RB168LAM-60,R6035KNZ4,DTC144EU3,2SA1037AK,RESD1CANY,DTC144EUB,SML-D13WW (C),BD2266G-M,DTC023EEB,SML-012PT (A),SML-S13DT,RBS1LAM40A,BD7690FJ,DTA143XCA,SMLP2,BSM180C12P2E202,RGTH60TS65D,BD50C0AFP-C,R6035VNX3,BD99950MUV,RE1J002YN,RF101LAM2S,BM61S41RFV-C,2SCR587D3,BD1HC500HFN-C,BU7205S,2SAR553P,BV1LE080EFJ-C,BV1LC150EFJ-C,SML-011DT,RS3E095BN,BD54105G-CZ,2SAR553R,RQ3E130BN,BU2FSA4WGWL,BD15HC5WEFJ,SML-812MT,DTA143XEB,BD9862MUV,BD52W03G-C,BD48W00G-C,DTA143XE3,SLI-325DU(W),LMR982,SLR343WBN2PT2□□□□□□,LMR981,BD37522FS,RB088BM150,RB088LAM100,2SAR552P,BD26503GUL,R8002KND3,2SCR512P5,QS8K2,BU7465S,RFNL15TJ6S,BD733L2FP-C,BD30KA5FP,LM8391EY,QS8J4,BD90C0AFP2-C,QS8J5,BD68710EFV,LB-402VN,BD50C0AWFP-C,BM1Z103FJ,2SAR554P,BD9060HFP-C,BC848BW,YQ30NL10SE,BR25G640,2SAR554R,RGTV80TS65,RB715FM-40,BD62120JEFJ,LB-402VD,RBR15BM30A,DTA124EKA,BA30JC5T,BA178M05FP,BD800M5WFPJ-C,SMLP2 SERIES,BD33IA5WEFJ,BAJ2DD0,2SCR523EBTL□□□,BDXXHC0WEFJ,DTB513ZM,RSDT27BM,SMLEN3WBC8W,BU33UV7NUX,SML-011UT(A),BU97550KV-M,RF101LAM4S,BM2P121X-Z,TE3004-TP1W00A,LBP-602MK2,RB078BM30S,BD8961NV,BD67173NUX,MG7901WZ,DTD123EK,SCS304AM,BU7461S,SCT3060ALHR,BD30FC0WFP,RB088LAM150,RGW00TS65DHR,YQ20BM10SD,RSS100N03,RQ6E045BN,2SAR552P5,BU7462S,RD3L220SN,BD7J101EFJ-LB,1SS390SMFHT2R,DTD123EC,DAN235FM,RFN2LAM6S,SCS215AJHR,BD65496MUV,KA2002-B05B70A,2SC5824,BU52272NUZ,2SC4102U3,BD9B300MUV,RB558WM,DTC114GU3,SML-D12Y1W,BU33SD2MG-M,RBQ15BM45A,BU7464S,BA178M18FP,RV3C002UN,BA178M05CP,SCS304AG,SLI-570 SERIES,BU29TA2W,SCS304AJ,SML-S13MT,BM63374S-VA,BM63374S-VC,RFN2LAM4S,BDJ0GA3V,BD49EXXG-M,BD3575YFP-M,BDJ0GA3W,BM2P13B1J-Z,BU32TD3W,DTA124EUB,RB168MM150,BA178M18CP,BD18IA5VEFJ-M,RB461FM,BU33SA4WGWL,BV1HLC45EFJ-C,DTA124EU3,SIR-56ST3F,BU18JA2VG-C,BD37068FV-M,RB162VAM-20,BU9794AKV,2SCR574D3,BU32TD2W,RGCL60TS60,BD9615MUV-LB,BM2P151X-Z,BD3814FV,LB-402MN,BD41041FJ-C,BD15GA3WNUX,LB-402MD,2SC5866,BU52077GWZ,SLI-343V8R,SML-D13WW (A),BD9573MUF-M,RB088BM100,BD18336NUF-M,SLA580ENT,VS14VUA1LAM,DTC043ZUB,MR7930,BD6326ANUX,SH2104WN,RSX101MM-30,SCT3030KLHR,BU7487,BU7486,BU7485,BU7481,UMZC6-8NFMFHT106,DTC144EE3,BD50GC0VEFJ-M,PMR18L,RD3R05BBH,DTC144ECA,MCR01,VS13VUA1LAM,MCR03,BD2200GUL,RS1E130GN,BD33GA5VEFJ-LB,BU7475,RQ6E030SP,BP3622,BD14210G-LA,BP3621,BSM180D12P3C007,BD63725BEFV,RBR5L40A,SML-Z14YT (A),BU7465,BA17815FP,BU7464,BU7462,BU7461,BU4051BCF,RCJ700N20,VS24VUA1VWM,BD00HC5VEFJ-LB,BD9408FV,BD00HA3VEFJ-LB,RX3P10BBH,KDZV SERIES,BU1ATD2WNVX,RB168MM100,BD8314NUV,BD9107FVM,BD34700FV,BD5466GUL,RF4E080BN,DTC144VCA,DAP202FM,SML-Z14YT (C),BA05CC0T,BA05CC0W,RF6G035BG,UT6KE5,SML-D13FW (C),BD60HC0VEFJ-M,BM2P134EF,BD00GA5VEFJ-M,BD30KA5WF,BU1JTD3W,BD60GA5VEFJ-LB,BD52XXNVX-2C,SML-D15YW (C),BM2P137TKF,MMBZ27VCLY,SML-811VT(A),BU90005GWZ,DTA123YM,RGWX5TS65D,LM358,ML62Q1714C,BA17815CP,BD16950EFV-C,KD3004-TQFW00A,RBR2LAM40A,DTC114WUA,BD33HA5WEFJ,BD00EA5W,UT6KC5,BD18340FV-M,LM324,ML62Q1713C,MCR10,RQ3G110AT,MNR12,MNR15,MNR14,2SCR586J,MNR18,SML-811VT(C),BM6242FS,BU28SA4WGWL,KA2003-B35N00A,MH2205WZ,RFS30TZ6S,LM339,LAP-601DB,BU7495,CSL1101WBDW,BD63536FJ,MNR02,QS6Z5,MNR04,STM 331U,BU1JTD2W,MC

选型指南 - ROHM - 2024 Edition - 12.2023 PDF 英文下载

【选型】如何为SIC MOSFET选择一款理想的隔离驱动芯片？

Silicon labs SI827x隔离栅极驱动器高达4A峰值驱动电流，业界最高的抗扰性能（200kV/μs）和闩锁免疫能力（400kV/μs）。最大60ns传输延迟，非常低的抖动200ps p-p。

器件选型发布时间 : 2018-01-31

【经验】加强版的双驱动芯片Si823H3BD-IS3更完美的做MOS管或SIC MOS管驱动

针对目前电源行业用到上下桥拓扑的设计会用到MOS管或SIC，目前这块的设计处于弱电侧需要供电能够与MCU的供电共用，另外原边的输入可以有上下桥互锁功能，开关频率可以支持到几百KHz，驱动电流可以到4A，针对该运用Slilicon Labs推出的SI823H3BD-IS3副边可以支持到3V的供电电压，4A的拉电流和灌电流，双路独立的驱动，125KV/us的CMTI值，满足AEC—Q100的认证。

设计经验发布时间 : 2019-08-01

ROHM（罗姆） SiC（碳化硅）肖特基二极管选型指南（中文）

描述- SiC肖特基势垒二极管（SiC SBD）具有很小的总电荷（Qc），低开关损耗且高速开关工作。因此，它被广泛用于电源的PFC电路中。此外，与硅基快恢复二极管的trr（反向恢复时间）会随温度的升高而增加不同，碳化硅（SiC）器件可保持恒定的特性，从而改善了电路性能。制造商能够减小工业设备和消费类电子产品的尺寸，非常适合在功率因数校正电路和逆变器中使用。

型号- SCS208AG,SCS206AJ,SCS208AJHR,SCS220KE2,SCS206AG,SCS306AM,SCS304AM,SCS308AJ,SCS205KG,SCS220AE2,SCS308AM,SCS315AG,SCS220KG,SCS315AJ,SCS230KE2,SCS230AE2,SCS220KE2HR,SCS212AJ,SCS210AG,SCS212AG,SCS315AM,SCS210AJ,SCS210KE2HR,SCS320AM,SCS215KG,SCS210KE2,SCS220AE2HR,SCS320AJ,SCS215AJHR,SCS320AG,SCS240KE2HR,SCS240AE2HR,SCS220AJHR,SCS220AJ,SCS212AJHR,SCS220AG,SCS310AM,SCS312AJ,SCS310AJ,SCS312AM,SCS312AG,SCS310AG,SCS215AJ,SCS240KE2,SCS215AG,SCS230KE2HR,SCS240AE2,SCS230AE2HR,SCS304AG,SCS210AJHR,SCS308AG,SCS306AJ,SCS306AG,SCS210KG,SCS304AJ,SCS206AJHR,SCS208AJ

选型指南 - ROHM - 2024/2/27 PDF 中文下载