中瑞宏芯SiC MOSFET为40kw充电桩电源模块提供更高的耐压等级和热导率，增强了充电桩的稳定性

时间： 2024-12-19 来源：macrocore semiconductor

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随着新能源汽车800V平台的崛起，主流充电模块正逐渐从15、20kW向30、40kW升级，其输出电压广泛覆盖300Vdc至1000Vdc，并具备双向充电能力，以满足V2G/V2H等先进技术的需求。这一变革促使众多充电模块企业转向采用SiC MOSFET方案。

新能源充电桩中SiC的应用

为满足40kW充电模块与30kW模块同尺寸的要求，设计创新变得至关重要。高功率密度（超过50W/in³）的实现，不仅提升了模块散热设计的复杂性，更对可靠性提出了严峻挑战。在电路设计、器件选择、风道布局及温度保护方面，技术难度均有所上升。而碳化硅产品的出色特性，如更高的耐高温性和开关频率，为这些问题提供了理想的解决方案。

碳化硅器件，作为第三代功率半导体的代表，高度契合充电桩模块的工作需求。其高压、高速、大电流的特性使其成为实现高功率密度的关键材料，不仅简化了直流充电桩的电路结构，还显著提升了功率密度，进而降低了系统成本。同时，其耐高温、耐高压、大功率、低损耗及高可靠性的特点，能有效提升能量转换效率，并缩小产品体积。

采用1200V SIC MOSFET设计带来的简化

目前广泛应用的SiC MOSFET在1200V至1700V电压范围内具有显著优势。通过采用SiC MOSFET的DC/DC电路，原本的三电平设计可以简化为两电平LLC，极大地简化了拓扑电路，减少了元器件数量，使控制和驱动更为简便。此外，利用SiC MOSFET的高频特性，我们可以提高LLC电路的开关频率，进而减小磁性器件的尺寸和成本。相较于传统的硅基器件，碳化硅模块提供了更高的耐压等级和热导率，增强了充电桩的稳定性，使直流充电桩能以更高频率运行，提升了近30%的输出功率，并降低了约50%的损耗。这些碳化硅功率半导体器件的进展为充电桩的电能转换带来了巨大的提升和技术上的突破。

针对当前市场的实际需求，中瑞宏芯积极响应，成功研发并量产了多款适用于充电桩电源模块领域的产品。型号包括但不限于：HX1D40120H1、HX2M040120K、HX2M030120K等，旨在为客户提供更加高效、稳定的充电解决方案。

HX1D40120H产品及内部电路图

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HX2M040120K产品及内部电路图

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