【产品】200kV/us：充电桩SiC MOS管专用高速隔离驱动Si827x

时间： 2016-12-28 来源：世强作者：zyliuliu

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目前，电动汽车发展正如火如荼，市场在售的电动汽车品牌和车型越来越多，现有的充电设施规模无法满足未来电动汽车的充电需求。尤其是随着新能源汽车规模的不断增大，充电桩市场更是迎来了爆炸式增长。

传统的充电桩方案是采用三电平软开关电路，每个桥臂使用两个600V的Mosfet串联，来解决高母线电压带来的MOS管应力问题。另外，由于高母线电压下MOS管的开关损耗很大，使得我们必须选择软开关的LLC谐振变换电路拓扑。图1给出了典型三电平全桥LLC谐振变换器的电路。

图1：三电平全桥LLC谐振变换器

三电平LLC谐振变换器有其独特的优点，每个MOSFET只需要承受一半的输入电压，降低功率MOS管的开关损耗，提高整机效率。但是，三电平变换器也有不可避免的缺点，每个桥臂需要4个MOSFET以及各自的驱动，增加了系统控制的复杂度，另外每个桥臂均需要两个钳位二极管，增加了系统的成本。

为了降低充电桩系统控制的复杂度，减少系统成本，最新的充电桩拓扑采用了1200V耐压的SiC MOSFET代替了两个串联的600V MOS管，将三电平拓扑简化为两电平全桥变换器，如图2所示。

图2：两电平SiC全桥变换器

使用SiC MOSFET的充电桩功率电路显著提高了开关频率，减少系统中电感和变压器的用量，从而缩小体积、降低成本。但由于SiC MOS管开关频率很高，超过100KHz，同时占空比一直在随着输入、输出的变化而不断变化，如此高速的MOS驱动，普通的隔离驱动光耦很难满足应用需求。

SILICON LABS针对高速SiC MOSFET的应用，推出了专用于SiC MOSFET驱动的高速隔离驱动Si827x，它的驱动电流可达到4A，并且具有高达200Kv/us的dv/dt抑制能力。应用框图如图3所示。

图3：Si827x应用框图

高速隔离驱动Si827x主要特点如下：
• 驱动电流4A

• 很高的dv/dt抑制能力：

--200Kv/us，CMTI

--400Kv/us，Latch-up

• 输入电压：2.5~5.5V

• 驱动电压：4.2~30V

• 传输延迟时间≤60ns

• 工作温度：-40~125℃，通过AEC-Q100认证

Si827x提供的电压和高峰值输出电流可用于高频SiC MOS管的直接驱动，非常适合应用于充电桩功率DC-DC转换和电机驱动变频器中。另外，Silicon labs为了帮助客户缩短研发周期，提高设计效率，还配套提供了Si827x的DEMO开发板，如图4所示。

图4：Si827x DEMO开发板

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