Vincotech电源模块可最大程度帮助充电器OEM提高设计、生产和供应链效率

随着消费者对电动乘用车理解的不断加深以及政府的大力推动，电动汽车市场已进入快速增长阶段。最新的预测结果显示，到2021年，电动汽车（EVs，包括混合动力、插电混合动力车和全电动汽车）的销量将占到新车销量的30%。伴随着道路上电动汽车数量的增长，公共和私人充电桩的数量也将快速增长。一场针对电动汽车充电基础设施的快速扩张即将展现在司机面前，包括街道、工作场所和其他公共场所的充电桩、普通家庭中的低功率充电装置以及加油站的高功率快速充电装置——这些用来给电动汽车充电的静态充电桩也被称为非车载充电器；与之对应的是安装在车辆内部，可由普通120V/240V壁装插座或充电桩供电的车载充电器。充电桩的供电能力通常根据级别进行分类，级别1是最低的充电器，级别3是最高的充电器。 

增长预测显示电动汽车给非车载充电器制造商带来了巨大的全球机遇。这一市场仍处于高度分散的起步阶段，有大量的制造商得以介入。随着时间的推移，整合在所难免。哪些因素将决定这场市场份额争夺战的胜负呢？至少在某种程度上，这将是一个供应商对客户的要求作出最佳和最快反应的问题。相当多的高价值非车载充电器的客户是大型机构： 

•负责赞助电动汽车基础设施建设的公路当局或其他政府组织 

•车辆服务提供商，如燃料（天然气）站运营商和公路（高速公路）服务站运营商 

•电力设施运营商

这些客户的主要要求是： 

•高能效。通过最大限度地提高效率和减少转换损失，客户可以控制占其运营费用很大部分的能源成本，并最大限度地减少因发电而排放的二氧化碳。 

•在保持合规质量和可靠性的同时，尽可能降低采购（资本）成本。

这些要求定义了充电器制造商之间商战的基础。这使得设计下一代电动汽车充电器的工程团队面临着一个至关重要的战略决策，即在非车载EV充电器的三个功率级中的每一个里实现最佳电路：输入功率因数校正（PFC）、转换器和输出整流。

电力半导体的持续创新 

如果用户优先考虑高电源效率，那么在所有类型的电力系统中提高效率的主要推动力是半导体技术的进步。世界领先的功率半导体制造商如英飞凌（Infineon）、意法半导体（STMicroelectronics）、仙童半导体（Fairchild）、罗姆半导体（ROHM semiconductor）和Wolfspeed等在半导体材料和电路拓扑上的不断创新，不断推出在效率和其他操作参数方面实现了持续改进的新产品，如IGBT，MOSFET和二极管。

诸如高性能碳化硅（SiC）半导体材料的商业化等突破性进展正在迅速改善MOSFET和二极管的运行效率。碳化硅是一种接近理想的用于制造大功率IC的半导体材料。与硅相比，它具备以下特点： 

•器件开关速度更快，能够使用更小、更便宜的无源元件 

•开关过程的损耗更低，功率转换的效率更高 

•可承受更高的工作温度，降低对散热器的需求，进而减少主机系统的尺寸和材料成本

半导体制造商在SiC等材料方面的持续创新，以及他们推出的许多新产品，为充电器制造商提供了满足客户对更高功率电源需求的手段。但制造商就必须回答这样一个问题：在保持严格控制成本的前提下，什么是充分发挥这些不断推向市场的新型电源IC的优势的最佳方式？

新充电器设计的快速、低成本实施

VINCOTECH的运营模式有助于电动汽车充电器制造商实现更快的产品升级周期

这对充电器OEM来说是一个战略问题：他们将从对产品升级的具体计划的长期承诺中受益。充电器OEM的问题是，电源IC的技术领先地位并不在一家供应商的掌控之中。在任何时候、任何特定应用中，最有效的电源IC可能由意法半导体、英飞凌或其他半导体制造商制造。为了优化产品的效率，充电器制造商需要不断地修改和升级他们的设计以融入最新的组件。但是为了引进全新产品而需要进行的开发和生产成本非常高。这限制了OEMs向市场推出新产品的频率。但如果新的电源IC可以每三个月一次集成到充电器的设计中而又几乎没有开发或生产成本呢？这是Vincotech电源模块的承诺，该承诺包括了在大功率非车载充电器的三个功率级中支持不同电路拓扑的产品。电源模块的使用在充电器OEM中已经非常普遍。借助模块而非OEMs用分立IC和组件自行搭建的电路，可以获得以下几个好处：

PFC功率级中提高效率及降低成本

新型对称三相PFC功率模块，flowSPFC 0，可提供高达99.2%的极高效率，并且以极低的价格销售。这种PFC模块是电动汽车充电器应用的首个组成部分：经过优化的规格可帮助整个系统设计节约成本。它基于采用最新双极晶体管技术构建的超快速高效IGBT，高达75kHz的快速开关频率下运行。采用紧凑的低电感 Flow 0外壳封装，并提供了各种最大电流额定值，以满足不同应用需求。

新的H桥提升了电路的开关速率

新的fastPACK 0碳化硅电源模块是H桥系列中速度最快的代表。在该模块中，Vincotech集成了900V SiC MOSFET，其开关性能优于1200V SiC MOSFET，而安全余量高于650V MOSFET。该电源模块支持高达400 kHz的电路开关速率，还实现了比同类IGBT解决方案更高的效率，在轻载时效率提高8%，在满载时效率提高3%。

它采用紧凑的，低电感的flow 0外壳封装，配合press-fit引脚，实现高电气性能、降低EMI并易于在生产线上组装。除了这一旗舰式电源模块外，Vincotech还提供一整套650V和1200V IGBT、硅MOS和SiC MOS模块来涵盖所有工作环境和设计。

•模块使OEMs能够更快地进入市场，因其提供了一个完整、现成的电源电路，可以带入最终的产品设计中

•模块提供了完整的文档资料，并经过了必要测试和验证，因此在导入电路设计时的性能是有保证的，消除了开发的风险

•一个模块将多个电源组件组合在一个具有更高热传导效率的封装中。这使得加工及生产比由多个离散组件组成的系统更简单、便宜。它还简化了制造商的供应链，大大减少了供应商和组件的数量。

充电器OEMs在使用Vincotech或任何其他知名模块制造商的模块时都会获得所有这些好处。但是，Vincotech解决了充电器制造商的关键问题：如何在充电器设计中快速、低成本地引入最新、最高效的功率半导体？

这一主张有两个关键要素： 

首先，Vincotech是独立供应商。不同于意法半导体、仙童或ROHM，威科并不局限于使用自有品牌的功率IC，可以从任何制造商处得到市场上最好的半导体元件。

其次，Vincotech维护着长期、战略性的产品平台。在每个平台中模块共享一个公共的封装外形和引脚输出。这意味着使用Vincotech模块的用户可以在现有设计中使用新的、升级的模块直接替换旧模块而基本无需重新设计，也无需使用新工具或修改装配工艺。

为使充电器制造商能够快速引入更新的半导体技术，Vincotech会按照季度产品升级计划，几乎在新IC一经发布就将其集成到模块产品系列中。作为一家专业的电源模块制造商，Vincotech可以承担这种超短产品开发周期带来的额外成本，将其分摊到广泛的客户群和高产量上。作为设计和实施高集成度电源系统的专家，Vincotech拥有足够的经验和专业知识来优化现有流行电源的拓扑性能，充分展示与落实半导体制造商开发的新拓扑的优势。这种运营模式使Vincotech能够以领先市场的效率提供最新的半导体模块技术。针对非车载电动汽车充电器的最新Vincotech模块说明了这一点。

结论

通过依托Vincotech提供的战略平台来进行新产品设计，充电器OEM可以从使用最新、最高效半导体技术的不断升级的产品中受益，且无需承担因较短的产品生命周期而带来的高开发和生产成本。

以上介绍了采用最新碳化硅和硅半导体技术的新型Vincotech模块。Vincotech提供的战略平台使充电器OEM在与技术更新缓慢的对手（提供基于旧技术的产品）竞争中占尽优势。通过对Vincotech模块进行标准化，充电器OEM可以最大限度地提高其设计、生产和供应链效率，并有望从充电器制造市场未来几年将经历的整合浪潮中获益。