Wolfspeed TO247-4封装SIC MOSFET在大功率直流充电桩上的应用

时间： 2019-03-26 来源：Wolfspeed

随着电动汽车迅速发展，作为配套设施的充电桩建设逐渐成热门行业。据有关部门预测，150KW-240KW直流充电桩将是近几年行业的发展趋势。对于大功率充电桩，通常采用多模块并联设计，便于扩容、功率配置和维护。如目前市面上的150KW直流桩，多采用5个30KW的功率充电模块并联或10个15KW功率模块并联组成。

VIENNA整流器 LLC谐振DC/DC变换器

图1. 直流充电桩拓扑图

直流充电桩功率模块通常由两部分组成，前级采用三相整流电路（通常采用VIENNA结构），后级采用LLC全桥DC/DC变换器，如图1所示。以15KW充电桩为例，输入三相380VAC经过VIENNA整流后变成610V~840V直流，经过LLC变换器后输出200V~700V直流电压。由上可见，LLC全桥变换器MOSFET正常承受电压在420V左右，如果考虑MOSFET关断尖峰电压，则功率管耐压至少需要1000V。MOSFET很少由超过1000V耐压的型号，所以通常采用三电平变换器或者两路LLC谐振并联来替代一路LLC谐振电路，不但控制复杂而且成本大大增加；如果采用IGBT则开关频率无法超过20KHz，隔离变压器体积过大。针对此处的应用，笔者推荐WOLFSPEED公司生产的SiC-MOSFET: C3M0075120K,该器件漏源电压可达1200V，连续导通电流可达30A，导通电阻仅75mΩ（V_GS =15V，I_D= 20A），适合应用在直流充电桩LLC功率单元中。

Wolfspeed公司针对TO247-4封装碳化硅MOSFET C3M0075120K应用在20KW直流充电桩中给出了参考方案，如图3所示。图中采用两个SiC-MOSFET并联，工作频率可达300KHz，功率可扩展到20KW，由于SiC-MOSFET具有正温度系数，并联均流性能很好。

图3. LLC采用C3M0075120K并联进行功率扩展

C3M0075120K采用新型低阻抗封装TO247-4，如图3所示，降低源极引线杂散电感，同时降低了开关损耗，进一步提高开关频率极限；总栅极充电电荷仅51nC，易于驱动；输出电容仅58pF，反向恢复电荷220nC，关断时反向电压、开关损耗低、变换器效率进一步提高，产品的可靠性更高；反向恢复时间仅18ns,具有更宽的开关频率可供选择；该器件工作结温-55~150℃，较之MOSFET有很大的提高，减少过热炸机的风险，有助于提高产品的可靠性和寿命。

图3. TO247-4封装

相比于传统的MOSFET，SiC-MOSFET在开关频率、开关损耗、运行结温、反向恢复特性具有很大的提升，将逐渐取代硅基功率器件在大功率直流充电桩中广泛应用。

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 0
| 转发至：

本文由彩虹II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（0）

暂无评论

【应用】国产瑶芯微的碳化硅MOS AKCK2M040WMH用于光伏逆变BOOST升压电路，导通内阻低至40mΩ

本文推荐国产瑶芯微的碳化硅MOS AKCK2M040WMH用于光伏逆变BOOST升压电路，导通内阻低至40mΩ，可以有效降低热损耗，提高工作效率，同时也可以减小变压器等器件的体积。

2022-12-09 - 应用方案代理服务技术支持批量订货

【应用】C2M0080120D碳化硅MOSFET在DC/DC Boost电路设计中优势

Cree Inc.在2013年3月商业发布了下一代SiC MOSFET C2M0080120D，其参数优于第一代SiC MOSFET。器件采用全新C2M SiC MOSFET技术，具有更高的系统效率，更高的功率密度和更高的系统开关频率。MOSFET可应用于太阳能逆变器，高压DC/DC转换器等领域。本文主要介绍C2M0080120D型碳化硅MOSFET 在DC/DC boost电路设计中的应用优势。

2019-11-27 - 应用方案

碳化硅功率半导体在光伏储能领域的应用概述

如今的储能系统被要求处理不常见的高水平电流，并且维持高度的可靠性和稳定性，在必要时，它们还需要快速精准地释放储存的能量，这需要高质量的宽禁带功率半导体。与传统硅器件相比，中瑞宏芯（macrocore semiconductor）的碳化硅MOSFET和Diode具有更高的性能和更低的损耗，同时允许能源系统工程师设计出更轻便的系统，从而降低整体系统尺寸和成本。

2024-11-16 - 应用方案代理服务技术支持批量订货

SiC-MOSFET让汽车及工业设备更小更高效，宽耐压，开关损耗降低50%

世强硬创联合瑶芯微，爱仕特，派恩杰，瞻芯电子，中电国基南方，带来让汽车及工业设备更小更高效的SiC MOSFET系列产品，最高1700V宽耐压，开关损耗降低50%。

2023-04-14 - 活动

【元件】瞻芯电子新推TO263-7封装的1200V 160mΩ碳化硅MOSFET，已通过AEC-Q101认证

瞻芯电子正式量产了一款TO263-7封装的1200V 160mΩ碳化硅MOSFET（SiC MOSFET）产品（IV1Q12160D7Z），该产品通过了严格的车规级可靠性测试认证（AEC-Q101）。

2023-06-26 - 新产品代理服务技术支持批量订货

【元件】瞻芯电子TC3Pak顶部散热封装SiC MOSFET，高频开关、低损耗，助力高效高密电源设计

为了满足高密度的功率变换的需求，瞻芯电子推出2款新型TC3Pak（Topside Cooling D3Pak）顶部散热型、表面贴封装1200V碳化硅（SiC）MOSFET产品，具有低损耗、散热性强等特点，让系统设计更紧凑、更高效，组装时能自动化生产。

2024-11-26 - 产品代理服务技术支持批量订货

芯众享面向光伏及储能领域推出碳化硅肖特基二极管和碳化硅MOSFET产品，电流范围10~40A可选

芯众享面向光伏及储能领域推出了碳化硅肖特基二极管、碳化硅MOSFET产品。其中碳化硅肖特基二极管已经在工商业光伏逆变器、组串式光伏逆变器、微型光伏逆变器领域广泛应用。

2023-08-07 - 原厂动态代理服务技术支持批量订货

采用嵌入式SiC SBD的B2M030120N SiC MOSFET

描述- 该资料详细介绍了B2M030120N型碳化硅MOSFET的特性，包括其电气特性、热特性、封装参数、开关特性等。该产品具有高阻断电压、低导通电阻、内置碳化硅二极管等特性，适用于开关电源、逆变器、电机驱动器、高压DC/DC转换器等领域。

型号- B2M030120N

2024-10-16 - 基本半导体 - 数据手册 - Rev. 0.0 代理服务技术支持批量订货

南方半导体（South Semiconductor）是一家致力于碳化硅（SiC）功率器件的研发生产商，也是广东省宽禁带半导体材料和器件创新中心，产品线涉及碳化硅、氮化镓外延片等，核心产品以SiC肖特基二极管、碳化硅MOSFET、碳化硅外延材料等为主，其中碳化硅肖特基二极管已在军方及众多龙头客户处经过批量使用验证，质量比肩国际同等行业先进水平。

碳化硅肖特基势垒二极管碳化硅MOSFET

代理服务线上商城技术资料

【产品】N沟道碳化硅MOSFET ASC30N1200MT3，静态漏源导通电阻典型值80mΩ

ASC30N1200MT3是爱仕特推出的一款N沟道碳化硅MOSFET，采用全新技术，与硅相比，可提供卓越的开关性能和更高的可靠性；低导通电阻和紧凑的芯片尺寸，也确保了该产品具有低电容和栅极电荷。

2022-07-22 - 产品代理服务技术支持批量订货

GPT080M0120HBMXT1 碳化硅 MOSFET

描述- 该资料详细介绍了泰科天润半导体技术（北京）有限公司生产的碳化硅MOSFET产品GPT080M0120HBMXT1的特性、参数和应用领域。产品具备低开关损耗、低栅极电荷、适用于高频运行等特点，适用于光伏逆变器、电动汽车充电桩、开关电源、电机驱动和不间断电源等领域。

型号- GPT080M0120HBMXT1

2024/8/13 - 泰科天润 - 数据手册 - Rev.X.0 代理服务技术支持批量订货

【方案】高效率10kw三相光伏逆变器优选元器件方案

描述- 本方案通过采用WOLFSPEED高效SIC肖特基二极管，Vincotech MNPC T字型逆变IGBT模块及相关的器件，相比于分立器件方案，集成度高且寄生参数小，模块效率更高。

型号- C4D10120D,T-FLEXHD300,SMBJ,BGM111,LXS,SMDJ,C2M1000170D,1812L,SLM750,SLM152,SC92,PS9402,TGARD500,30R,RBN40H125S1FPQ-A0,EFR32MG,PS9031,60R,LSIC2SD120E10CC,SMAJ,SMCJ,WDU,SMF,SI4438-C,WGM110,MKP,MLX91210,10-FZ12NMA040SH-M267F,2920L,BVS,EFM32JG,SGM2019

ISABELLENHUETTE,WEIDMUELLER,LITTELFUSE,LAIRD,SILICON LABS,WIMA,CREE,NIPPON CHEMI-CON,MEIG,RENESAS,VINCOTECH,WOLFSPEED,ROGERS,MELEXIS,SGMICRO - 优选器件方案 - V1.2

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。

2024-07-11 - 原厂动态代理服务技术支持批量订货

GPT040M0120HBMX1 碳化硅 MOSFET

描述- 该资料详细介绍了泰科天润半导体技术（北京）有限公司生产的GPT040M0120HBMX1型号碳化硅MOSFET的产品特性、参数和应用领域。该产品具有低开关损耗、低栅极电荷、适用于高频运行等特点，适用于光伏逆变器、电动汽车充电桩、开关电源、电机驱动和不间断电源等领域。

型号- GPT040M0120HBMX1

2024/8/12 - 泰科天润 - 数据手册 - Rev.X.3 代理服务技术支持批量订货查看更多版本

【元件】爱仕特已量产3300V/60A高压大电流碳化硅MOSFET，导通电阻低至58mΩ

近日，爱仕特已实现3300V/60A碳化硅MOSFET的规模量产和交付。为满足市场对碳化硅功率器件的更高电压、更高效率、更高功率密度的发展需求，爱仕特成功研制出耐压为3300V、导通电阻为58mΩ、可支持60A电流的碳化硅MOSFET。更高的输出功率，使得基于爱仕特3300V/60A碳化硅MOSFET开发的应用系统具备更高的可靠性。

2024-06-21 - 产品代理服务技术支持批量订货