【选型】不同功率的充电桩设计方案全攻略
【摘要】电动汽车充电桩作为电动汽车的能量补给装置，充电时间和寿命是关系到其性能的最关键因素。这就对充电桩的充电效率提出了要求。本文针对两电平15KW SIC充电桩的解决方案进行了分析，同时简述了其他功率的充电桩设计方案。
两电平15KW SIC充电桩的方案简介
两电平15KW SIC充电桩方案拓扑仍与主流拓扑结构一致，如图1所示，采用VIENNA整流升压（AC/DC）+全桥LLC逆变+整流，最终输出直流电给电动汽车充电，其核心技术卖点在全桥LLC逆变电路采用1200V SIC MOSFET做两电平H桥（4颗MOS）替换CoolMOS三电平全桥（6颗MOS），可实现更小的体积和更高的效能，同时两电平控制比三电平简单，不但能降低系统成本，还可缩短研发周期。
图1：两电平15kw SIC充电桩方案拓扑
逆变电路最低损耗：全桥LLC+SIC MOSFET
全桥LLC软开关技术配上零损耗的SIC MOSFET可将损耗降到最低，电路如图2所示，而SIC MOSFET推荐CREE的全新C2M系列 SIC MOSFET，在低导通电阻下具有高阻断电压，便于并联使用，非常容易驱动。具体型号推荐选用漏源电压为1200V的SIC MOSFET，型号为C2M0025120D。该型号SIC MOSFET连续续流电流在常温下为90A，在100℃时候为60A，用于15KW的EV charger的DC/DC上，比传统的SI材料的IGBT在开关损耗上降低很多，如图3所示，使逆变器的整体效率提上到一个较高的层次。
图2：全桥LLC ZVS谐振DC/DC转换（两电平）
图3：传统的SI材料IGBT和SIC MOSFET开关波形
其他功率的充电桩设计方案如何设计呢？
1）如做更低功率的10KW、12KW充电模块，可以选用4pcs 80mΩ的SIC MOSFET做H桥，推荐型号为C2M0080120D 1200V/20A，RDS（on）=80mΩ。如想更好的散热，可选用8pcs 160mΩ的SIC MOSFET，推荐型号为C2M0160120D 1200V/11A，RDS（on）=160mΩ。
2）如做15KW~20KW的充电模块，推荐用8pcs 80mΩ的SIC MOSFET实现。
为便于设计者更直观的看到如上推荐的SIC MOSFET型号设计参数，提供如下表1供设计者选型使用。
表1：CREE C2M SIC MOSFET主要型号技术参数对照表
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型号- UA25-220E0512H2,FN1-15D24B3N,FN1-XXDXXH6,FD30-36S09B3C,FD50-24S15B3C,PFD12-18D05A32,BK20-H1N4,FD20-110SXXB33-T,FA40-220S3V3H3N4,FD15-18S05A3,FD50-B33-TS,FA8-220S05B9N3-1,PFD12-18S09A3C2,KW3-24S24ER3,FD12-36S15A34,WD100-48S12N1,VD150-110S12N1,FD30-A3R-T,DD6-05SXXE3C2,FW2-XXSXXC,FA3-300SXXY2N3-TS,FD20-36S3V3A3C,RS485-05LSSV,FW2-12S12C,WD150-48S12N1,NN1-3V3S3V3ANT,FD20-XXSXXA3C2,RS485-XXXSAVC SERIES,NN3-05S09CN,BK40-600S12W2N4,KW1-24D05E3R3,FD6-36S15A3,K783V3-2000,DD10-24D05E3C2,DA5-220S05G9D4,PFD20-A3 SERIES,WD100-48S12Q1,NA150-220SXXL1 SERIES,BK20-600S24H1N4,NN2-A3NR3 SERIES,FA15-220S12V8Y2N3,FA15-220S12V7B9N3-1,FD6-110SXXA3N4-TS SERIES,NN2-12S15ANR3,FD20-A3C2,NW1-05D12DR3,RS485- HSAV,FA25-220SXXH2D4,RS485-XXXSAVC,KW1-24S12E3R3,WD50-110S12K1,RS485-XXHSA,FA20-300S3V3H2D4,FN1-05D05B3N,FD6-18S12B2C5,FA20-300S24H2D4,FD15-18D05A3,LC-AC01P2 SERIES,WD50-48S24K1,FA5-220E05XXC2D3,WD600-48S28R1,NN3-12S12C4N,UD6-36S3V3E3,WD150-48S12Q1,FD20-B33,FD15-A3-T SERIES,DA120-1000S24G1N4,FA15-220SXXG2N4 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中电国基南方（CETC）SiC电力电子器件选型指南
描述- 中电国基南方是国内最早从事SiC电力电子器件研发和生产的企业。在SiC为代表的第三代功率半导体领域承担了国家科技重大专项、“863”、“973”、国家重点研发计划等超过80项国家级课题；申请发明专利超过200多项，其中PCT10项，已授权67项。产品系列电压覆盖650V-6500V，电流覆盖2A-150A，产品性能和可靠性满足多种应用需求，已广泛应用于新能源汽车及充电设备、轨道交通、新能源发电、电网传输、家用电子设备等领域。
型号- WS4A020120A,WS4A050065D,WMH075M120A1A,WS4A050065B,WS4A020120B-V,WS4A020120B,WS4A020120D,WS4A040120K,WMIT075M120B1A,WS4A040120D,WM2HA020065Y,WS4A040120B,WMT075M120B1A,WMH020M065A1A,WS4A030065D,WS4A020120J,WS4A040120B-V,WS4A020120K,WS4A030065J,WS4A025170B,WS4A025170D,WS4A030065B,WM2A030065L,WM2A030065K,WS4A030065K,WS4A050170B-V,WMD075M120B1A,WM2HV020170L,WS4A006065F,WM2HV020170K,WS4A006065E,WS4A004065A0,WS4A006065B,WS4A006065A,WS4A010065E,WS4A015065J,WS4A010065F,WS4A010065A,WS4A015065F,WS4A010065B,WM2A080170N,WM2A080170L,WM2A080170K,WM2HV140120N,WM2HV140120L,WM2HV040065L,WM2HV040065K,WM2HA040120N,WM2HA040120L,WM2HA040120K,WM2A060065N,WM2A060065K,WM2HV040065N,WM2A060065L,WS4A050170B,WM2A060065Y,WM2HA030120N,WM2HA030120K,WS4A050170D,WM2HA030120L,WM2HA020120K,WM2HV140120K,WS4A005120E,WM2HA020120L,WM2A040120L,WM2HV020120N,WM2HA020120N,WM2HV020120K,WM2HV020120L,WM2A040120K,WS4A010065J,WS4A015120J,WS4A015120D,WM2V080170K,WS4A050065B-V,WS4A005120A,WS4A005120B,WMH016M120A1A,WM2V080170L,WM2HA040065N,WM2V080170N,WM2HA040065L,WM2HA040065K,WS4A020065A,WS4A020065D,WS4A020065B,WM2HV030120K,WS4A020065B-V,WM2HA040065Y,WS4A020065F,WS4A015120A,WM2V040120L,WM2V040120K,WS4A015120B,WMH060M120A1A,WM2HA011075K,WM2HA011075L,WM2HA04006Y,WM2HV030120N,WS4A060120D,WS4A020065K,WM2HV030120L,WS4A020065J,WM2HA024200LP,WS4A060120K,WM2V040170L,WM2V040170N,WS4A025170B-V,WM2V040170K,WMH080M170A1A,WS4A030120K,WS4A030120B-V,WM2HV060120L,WM2HV060120K,WM2HV060120N,WMIT040M120B1A,WM2HV011075L,WM2HV011075K,WS4A200120T,WMT040M120B1A,WM2HA240120N,WS4A010120E,WS4A004065F0,WS4A010120D,WS4A010120B,WS4A010120A,WM2A050330L,WM2HA240120E,WS4A008065B,WM2HV040120L,WS4A060065K,WS4A008065A,WMD040M120B1A,WS4A008065F,WS4A008065E,WM2HA140120L,WSXAXXXXXX0,WM2HA140120K,WM2HA140120N,WS4A050120D,WS4A050120B,WMH040M120A1A,WM2HV016120L,WM2HV016120K,WM2HA020170L,WS4A010120J,WM2HA020170K,WS4A040065K,WS4A050120B-V,WMH060M075A1A,WS4A015065A,WS4A015065B,WM1A650170N,WM1A650170K,WM2A075120K,WM2A075120L,WM2A075120N,WM2V020065N,WM2V020065K,WM2V020065L,WS4A004065B0,WS4A004065E0,WMXAXXXXXX0,WM2V075120N,WM2HA060120K,WM2V075120K,WM2HA060120L,WM2V075120L,WM1A080120K1,WM2HA060120N,WM2HV075120L,WM2HA020065K,WS4A030065B-V,WM2HA020065L,WM2A040170K,WM2A040170L,WM2A040170N,WM2HA016120L,WM2HA016120K,WM2HA020065N,WM2HA016120T,WM2A060090N,WMH020M120A1A,WM2A060090K,WM1A080120L1,WM2A060090L,WM2A100200LP,WM1A01K170K,WS4A030120D,WM2A050200LP,WM2A020065L,WM2A020065K,WM2A020065N,WM1A01K170N,WS4A030120B
瞻芯电子荣获“东方芯港·明日之星”奖，致力于打造碳化硅(SiC)功率器件芯片和驱动芯片的产业化
2017年，瞻芯电子在东方“芯”港这片沃土创立，前瞻性地致力于打造碳化硅(SiC)功率器件芯片和驱动芯片的产业化，现已成长为我国少有的碳化硅(SiC)芯片的垂直整合制造（IDM）企业，累计交付核心产品：碳化硅(SiC)MOSFET约900万颗，驱动芯片约4800万颗，广泛应用于新能源汽车、光伏与储能、充电桩、工业和通信电源等领域。
原厂动态 发布时间 : 2024-08-24
【应用】SiC器件可在5G基建、新能源汽车充电桩、工业互联网等领域中提高电能利用率
碳化硅（SiC）材料是功率半导体行业主要进步发展方向，用于制作功率器件，可显着提高电能利用率。可预见的未来内，新能源汽车是碳化硅功率器件的主要应用场景。特斯拉作为技术先驱，已率先在Model 3中集成全碳化硅模块，其他一线车企亦皆计划扩大碳化硅的应用。
应用方案 发布时间 : 2023-08-04
蓉矽1200V 40/75mΩ碳化硅MOSFET用于直流充电桩，减少50%器件用量，助力800V高压快充充电桩行业发展
基于蓉矽半导体第二代1200V 40/75mΩ SiC MOSFET的两电平方案结构简单、控制方便，可简化系统拓扑，减少50%的器件用量，助力800V高压快充充电桩行业的发展。蓉矽半导体1200V 40mΩ SiC MOSFET电压等级为1200V，最大可持续电流达75A。
应用方案 发布时间 : 2024-07-17
蓉矽半导体携碳化硅MOSFET/二极管EJBS™产品以及解决方案，亮相2024年慕尼黑上海电子展
7月10日，2024年慕尼黑上海电子展在新国际博览中心落下帷幕。蓉矽半导体携碳化硅MOSFET/二极管EJBS™以及光伏逆变器、新型储能方案、直流充电桩和新能源汽车等领域应用解决方案亮相展会，吸引了一众行业人士驻足交流。
原厂动态 发布时间 : 2024-07-11
【IC】基本半导体推出支持米勒钳位的双通道隔离驱动芯片BTD25350，能高效可靠地抑制碳化硅MOS误开通
基本半导体自主研发推出可支持米勒钳位功能的双通道隔离驱动芯片BTD25350，此驱动芯片专为碳化硅MOSFET门极驱动设计，能高效可靠地抑制碳化硅MOSFET的误开通，该驱动芯片目前被广泛应用于光伏储能、充电桩、车载OBC、服务器电源等领域中。
产品 发布时间 : 2024-06-26
蓉矽半导体亮相上海慕尼黑电子展，重点展示碳化硅MOSFET、二极管及光伏逆变器、新能源汽车等应用解决方案
2024年7月8日，上海慕尼黑电子展在新国际博览中心开幕。蓉矽半导体在E3馆3646号展位，重点展示了碳化硅MOSFET/二极管EJBSTM，以及光伏逆变器、新型储能方案、直流充电桩和新能源汽车等领域应用解决方案。
原厂动态 发布时间 : 2024-07-11
【应用】耐压1200V的碳化硅MOSFET ASC60N1200MT3用于充电桩电源模块上，Rds为45mΩ
目前市面上充电桩电源模块的转换效率已经可以做到99%，对于车辆快速且高效的充电有很大的意义。然而这对于设计者来说，功率器件的选型尤为重要。本文推荐爱仕特的碳化硅MOSFET ASC60N1200MT3用于充电桩电源模块的LLC谐振电路中，可以有效降低热损耗。
应用方案 发布时间 : 2022-12-02
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可定制UV胶的粘度范围：150~25000cps，粘接材料：金属，塑料PCB，玻璃，陶瓷等；固化方式：UV固化；双固化，产品通过ISO9001:2008及ISO14000等认证。
最小起订量： 1支 提交需求>
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>
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