高效率ANPFC和H桥IGBT模块助力大功率充电桩，降低故障率，提高寿命

时间： 2018-07-03 来源：世强

技术问答

随着越来越多的电动汽车充电桩出现在停车场、居民小区以及高速公路服务区，充电桩开始逐渐暴露出一些问题，比如室外充电桩容易损坏、单次充电时间比较长等问题，设计工程师必须及时关注、并给出有效的解决措施，才能满足客户的需求。

充电桩内部的充电模块通常是由功率器件、控制电路以及与BMS之间的通信组成，其中功率部分主要由PFC和DC-DC变换两部分组成。如图1所示：

图1：充电模块功率拓扑电路

PFC电路的功能是实现输入电流的功率因数校正，使输入电流与输入电压同相，减小无功电流。如图2给出了VINCOTECH最新推出的ANPFC整流模块，其中“A”代表先进，表明它是中点升压NPFC的改进型。如图2所示：

图2：ANPFC拓扑图

如图2所示，IGBT功率开关 T13和T14用于控制升压电流，它们是可以同步进行控制的。这两个IGBT采用共源极连接，仅需一个门极驱动和驱动电源即可。同时，ANPFC和SPFC的开关损耗和导通损耗都是一致的，但ANPFC节省了一路驱动电路，实现更低的设计成本。从最终测试可知，ANPFC拓扑的效率相比Vienna整流拓扑高15%，而Vienna拓扑是充电桩电源模块设计广泛采用的一个拓扑。如图3所示：

图3：四种PFC拓扑电路的效率对比

DC-DC转换电路可以提供电气隔离，并且将PFC整流后的电压调整为电池输入电压。在电池充电时，空电池初始以三相恒流充电，然后进入恒功率充电状态，最终进入恒压充电。LLC谐振转换器保持了即使在轻负载下也能进行ZVS开通的优势，因此在上述情况下效率较高。在该应用情况下，1200V耐压的IGBT通常不能实现如此高的开关频率，采用650V耐压的MOSFET或高频IGBT，充分利用PFC半母线电压，组成双H桥拓扑电路，就能实现，如图4所示：

图4：双H桥拓扑电路

该双H桥拓扑下可以采用高频IGBT取代常规的MOSFET，在效率基本一致的前提下，实现了更高的性价比，同时采用模块封装相比单管的封装形式，可以减小外界环境的干扰，降低故障率，提高寿命。

Vincotech IGBT功率模块相关型号推荐：

拓扑	型号	规格
ANPFC	10-FZ07ANA75SM-LE28L08	75A/650V
	10-FZ07ANA100SM-LE29L08	100A/650V
	10-FZ07ANA150SM-LE20L08	150A/650V
H桥	10-FZ074PA075SM-L625F08	75A/650V
H桥	10-FY074PA100SM-L583F08	100A/650V

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 1
| 转发至：

本文由zyliuliu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）

飞熊 Lv6. 高级专家 2018-11-13

很好，学习了

没有更多评论了

【选型】flowPACK E1＆flowPACK E2 IGBT功率模块，适用于伺服驱动器，满足小体积，低损耗要求

Vincotech flowPACK E1＆flowPACK E2 IGBT功率模块，有着12mm低感应标准工业封装，凸型基板可实现良好的热接触，DCB预弯曲设计充分与散热器热接触，与业内其他同类产品相比，热力性能卓越，Rth降低25%，可靠性更高，功率输出更高。满足伺服驱动器对IGBT功率模块体积小，功率大，损耗低，较稳定的设计要求。

器件选型发布时间 : 2018-09-05

【选型】Vincotech（威科）功率模块（IGBT模块）选型指南

目录- Introduction of Vincotech Product Overview RECTIFIER SIXPACK SIXPACK+RECTIFIER SEVENPACK PIM (CIB) PIM+PFC (CIP) IPM HALF-BRIDG H-BRIDG SINGLE-PHASE-INVERTER H6.5 BOOSTER BUCK-BOOSTER PFC Three-Level NPC (I-Type) Three-Level MNPC (T-Type) Three-Level ANPC Schematics/Housings Naming System

型号- 80-M2122PA200M7-K709F70,10-FZ06NIA030SA-P924F33,10-EY126PA100M7-L198F78T,80-M2122PA150M7-K708F70,V23990-P829-F10-PM,V23990-P600-I19-PM,V23990-K201-A-PM,10-FU127PA025SC-L159E06,V23990-P630-A40-PM,10-PZ122PB100SH-M819F28Y,V23990-P849-A59-PM,10-FY07NBA100SM-M506L48,V23990-P543-D138-PM,70-W212NMA300SC-M208P,10-FY07ZAA080CR02-L445B13,10-PG06PPA050SJ01-LH54E08T,10-PZ07NIA075S5-P926F53Y,10-E212PMA015M7-L186A78Z,V23990-P586-A20-PM,10-PC06PPA010SB-M683B06Y,V23990-P543-B129-PM,10-PY07HVA100S5-L986F08Y,10-E1126PA025M7-L858F78Z,V23990-P638-A40-PM,10-FY07NMB150S5-LE75F08,V23990-P629-F73-PM,10-F1126PA050M7-L828F09,V23990-P705-F-PM,10-FY12PMA035M7-P589A78,10-EZ066PA050SA-L855F38T,10-FY07ZAA015SM-L512B28,10-P1126PA035M701-L827F19Y,10-F124NID150SH03-LG18F98,10-EY12PMA035SC-L188A48T,80-M212PMB050M7-K740A71,10-F112PMA015M7-P587A79,V23990-P864-F49-PM,10-PY073AA050RG02-LK14L03Y,V23990-K232-F-PM,10-F006PPA015SB-M684B,10-FY07NIA200RG-L366F63,V23990-P629-L81-PM,10-PG06PPA050SJ02-LH94E08T,10-FZ07BVA030S5-LD45E08,10-PG12NAB008MR04-LC59F46T,V23990-P544-C29-PM,30-P2126PA100M7-L289F79Y,10-FZ07NIA060SM-P926F43,10-F1127PA050SC-L169E09,30-P2126PA075SC-L288F09Y,80-M212PMA035M7-K220A70,10-PG06PPA030SJ01-LH52E08T,V23990-P545-C38-PM,V23990-P829-FY-PM,V23990-P849-A49Y-PM,10-FZ07BVA020SM-LD44E08,10-FZ07NBA075SM-P916L58,80-M3122PA400SC-K830F40,10-PY074PA100SM-L583F08Y,10-FZ063BA040MF-M575L08,10-PZ06NPA070FP01-P969F10Y,10-PY124PA020MR03-L227F38Y,V23990-P629-L58Y-PM,70-W212NMA600SC-M200P,V23990-P849-A59Y-PM,10-PH07N3A030S5-M894F98T,10-E212PMA025M7-L187A78Z,10-FY07HVA050RG-L984F88,V23990-P718-G-PM,30-PT07NIA320RV-LE06F68Y,V23990-P869-F49-PM,10-PZ12NMA080SH01-M260FY,V23990-P600-I09-PM,10-F012NME080SH-M910F09,V23990-K239-F-PM,V23990-K243-A-PM,10-FY12M3A025SH-M746F08,10-EY12PMA025SC-L187A48T,V23990-P585-C20-PM,V23990-P861-F49-PM,80-M2126PA050M7-K718F70,V23990-P629-F48-PM,V23990-K242-A-PM,10-PZ06NIA075SA-P926F33,V23990-P543-B28-PM,30-F212R6A100SC01-M449E10,V23990-P635-A-PM,10-F112R6A015SC01-M438E18,V23990-P546-A28-PM,V23990-P849-A49-PM,10-F112R6A035SC-M439E08,80-M112PMA025M7-K200A80,30-PT07NAA300S501-LF64F58Y,20-1B06IPB004RC01-P952A45,30-F206R6A150SB01-M445E10,10-PG12NAC008MR02-LC69F36T,10-F112M3A040SH-M749F09,10-FZ06NRA041FS02-P965F68,V23990-P649-H-PM,V23990-K220-A41-PM,80-M1126PA010M7-K217F70,10-FZ07BIA030SM02-P894E58,10-F1126PA075SH-L829F49,80-M212PMA025I7-K229A90,30-P2126PA150SH-L280F49Y,30-FT12NMA160SH-M669F08,10-FY074PA020CR-L582F78,10-FZ06NRA060FU-P967F08,10-PF12NMA080SH08-M260F98T,30-FT07NIB200SG02-L965F08,10-FY07NPA200SM02-L366F08,10-PY07BVA050S5-LF45E18Y,10-EY12PMA050M7-L189A78T,30-P212PMA050M7-L888A79Y,10-0B126PA004SC-M997F09,80-M3122PA300SC-K839F42,V23990-P586-A20Y-PM,V23990-K202-A-PM,10-PZ12NMA080SH04-M260F13Y,70-W212NMC600SH01-M700P,V23990-P629-L83-PM,V23990-K427-A40-PM,10-EZ12PMA015SC-L928A08T,10-0B166BA028SC-M989G09,10-FY07BIA041MF-M528E68,10-PY07BIA050SM-M523E38Y,V23990-P545-A29-PM,V23990-P543-C28-PM,10-F0127PA025SC-L159E09,V23990-P840-A58-PM,70-W624N3A1K2SC01-L400FP10,10-F112R6A050SC-M430E08,V23990-P546-A38-PM,20-1B06IPB010RC02-L815A49,V23990-P868-F49Y-PM,10-FY07BVA050S5-LF44E18,V23990-P546-B28-PM,10-FY12NMA080SH-M427F,V23990-P700-F44-PM,10-E1126PA035M7-L859F78Z,10-P006NPA070FP-P969F09Y,V23990-P840-A58Y-PM,80-M2122PA300M7-K700F70,V23990-P706-F-PM,V23990-K238-F-PM,10-F112R6A015SC-M438E08,10-F1126PA100M7-L820F09,10-PZ074PA075SM-L625F08Y,10-P1126PA050M7-L828F09Y,10-FZ07NBA075SG10-M304L58,V23990-P840-C59-PM,80-M3166BA140SC02-K489G40,80-M312PMA150M7-K420A82,10-R106PPA020SB01-M934A,V23990-K439-F40-PM,80-M212WPA050M7-K750F70,10-PY07NPA200SM02-L366F08Y,30-FT12NMA200SH01-M660F18,10-PZ06NRA075FU-P969F08Y,V23990-P849-C49-PM,10-FY07NIA150S5-M516F58,V23990-P580-A47-PM,10-FZ06BIA083FI-P896E,10-P0166BA050RW-LD59G09Y,80-M3122PA300M7-K839F70,80-M2126PA100M7-K710F70,10-FZ071SA100SM02-L526L18,10-FZ126PA035M7-P860F78,10-FZ12PMA015M7-P840A28,10-0B066PA020SB-M995F09,V23990-P867-F49-PM,10-EZ066PA030SA-L854F38T,V23990-P623-F24-PM,V23990-P630-A44-PM,V23990-P765-A-PM,V23990-P545-A39-PM,10-PZ07ANA100RG02-LK39L88Y,10-PZ06O2A030FW-LH02J08Y,V23990-P544-B128-PM,10-PY126PA016ME-L227F13Y,20-1B06IPB004RC-P952A40,10-FZ06NPA070FP01-P969F10,10-F0122PB100SC03-M819F19,10-FZ06NIA050SA-P925F33,70-W212NMC400SH01-M709P,10-RZ126PA035SC-M620F41,10-FZ06NBA110FP-M306L28,10-FZ06NRA084FP03-P969F78,V23990-P868-F48-PM,V23990-P840-A48-PM,10-FZ06NBA041FS01-P915L78,10-F007NIA030SM01-P965F49,10-FZ062TA099FS05-P980D68,80-M3126PA100M7-K828F70,10-FZ07LBA100SM03-L705L08,10-FY074PA100SM-L583F08,V23990-P708-F40-PM,V23990-P623-F58-PM,10-PZ123BA080MR-M909L28Y,30-F212R6A075SC01-M448E10,10-PY126PA040MR-L226F28Y,V23990-P585-A20Y-PM,80-M3122PA400M7-K830F70,10-PY074PA100SM01-L583F18Y,10-PY124PA080FV-L589F88Y,10-PZ123BA040MR01-M909L68Y,20-FB12IPA008SC-L239C08Y,10-PZ06NRA041FS02-P965F68Y,10-FY07HVA050S5-L984F08,70-W212NMA400SC-M209P,V23990-P546-C29-PM,10-FY074PA040CR-L581F78,10-F006PPA010SB-M683B,10-EZ12PMA010M7-L927A78T,V23990-K229-A41-PM,70-W212NMA600NB02-M200P62,V23990-P825-F-PM,V23990-P707-F40-PM,10

选型指南 - VINCOTECH - 2020/2021 PDF 英文下载

【应用】IGBT功率模块在充电设备上的应用

半导体材料在当前的电池充电应用中扮演着越来越重要的角色，Vincotech公司开发了一系列针对这种应用的全功率范围的功率模块，该模块设计大大节省了PCB板的面积。

新应用发布时间 : 2016-03-02

VINCOTECH-IGBT功率模块选型表

VINCOTECH提供以下技术参数的IGBT功率模块产品选型，VOLTAGEIN：600-1800V，CURRENTIN：4-1800A

产品型号	品类	SUB-TOPOLOGY	PRODUCT LINE	VOLTAGEIN（V）	CURRENTIN(A)	MAIN CHIP TECHNOLOGY	HOUSING FAMILY	HEIGHTIN（mm）	ISOLATION
V23990-K429-A40-PM	IGBT功率模块	CIB-KE-NTC	MiniSKiiP® PIM 3	1200	75	IGBT4	MiniSKiiP® 3	16	Al2O3

选型表 - VINCOTECH 立即选型

【产品】1200V/10A PIM (CIB)拓扑结构 IGBT功率模块10-EZ12PMA010SC-L927A08T

Vincotech公司推出击穿电压1200V/额定电流10A的IGBT功率模块10-EZ12PMA010SC-L927A08T，采用PIM (CIB)拓扑结构和IGBT4芯片技术，使用flow E1模块外壳，封装尺寸62.8 mm x 34.8 mm x 12 mm，可用于工业驱动。

新产品发布时间 : 2019-11-14

【产品】1500V/600A的IGBT功率模块B0-SP10NAE600S7-LQ89F08T

Vincotech（威科）的B0-SP10NAE600S7-LQ89F08T型IGBT功率模块，该产品击穿电压为1500V，标称芯片额定电流为600A，采用三电平ANPC拓扑结构，可应用于太阳能逆变器中。

新产品发布时间 : 2020-10-09

【产品】600V IGBT功率模块 V23990-K201-A-PM，可用于低功率驱动等应用

V23990-K201-A-PM是一款由Vincotech公司推出的基于MiniSKiiP®PIM 1产品线的IGBT功率模块，可用于低功率驱动等应用。

新产品发布时间 : 2019-09-30

【产品】全新紧凑型模块小封装IGBT功率模块，实现多种拓扑结构

Vincotech的flowPACK 0B具有更小的封装尺寸，能够满足嵌入式驱动器、通用变频器和开关模式电源的应用要求。

新产品发布时间 : 2017-11-10

【产品】1200V/200A的IGBT功率模块10-FY07FCA200RG-LQ45L60

Vincotech（威科）推出的IGBT功率模块10-FY07FCA200RG-LQ45L60，属于flowFC 1产品系列，具有高速开关、低栅极电荷的特点，内部集成电容和NTC。电气参数方面，其击穿电压为1200 V，额定电流为200 A，拓扑结构为三电平FC逆变器，可应用于多种通用应用。

新产品发布时间 : 2020-10-07

【应用】IGBT功率模块10-FY074PA100SM-L583F08助力充电桩实现电动汽车快速安全充电

Vincotech推出的650V、100A全桥IGBT功率模块组合10-FY074PA100SM-L583F08采用英飞凌H5晶元，系统效率可达99.2%，让充电桩轻松做到30kW！

新应用发布时间 : 2016-12-22

【产品】1200V/100A的IGBT功率模块V23990-K420-A42-PM

Vincotech推出的IGBT功率模块V23990-K420-A42-PM，击穿电压为1200V，标称芯片额定电流为100A，尺寸为82 mm x 59 mm x 16 mm，拓扑为PIM（CIB），芯片技术采用IGBT4，可应用于嵌入式驱动器，工业驱动等领域。

新产品发布时间 : 2020-10-04

突波电容在H桥功率模块的作用是什么？

以Vincotech fastPACK 0 H C H桥IGBT功率模块为例，参考如下图1所示，电容是接在H桥模块的DC+母线和DC-地线之间，此为DC-LINK电容，更多的时候是外置电解电容，主要是吸收母线上的多余能量，具体如下：一方面以吸收逆变器从DC-Link端的高脉冲电流，防止在DC-Link的阻抗上产生高脉冲电压，使逆变器端的电压波动处在可接受范围内；另一方面也防止逆变器受到DC-Link端的电压过冲和瞬时过电压的影响。图1：Vincotech fastPACK 0 H C H桥IGBT功率模块

技术问答发布时间 : 2018-10-15