【应用】充电桩VIENNA采用超低损耗IGBT单管,有效提高整机效率

2018-06-06 世强
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随着新能源汽车的快速发展,与之配套的充电桩也在加快进行布局。充电模块作为充电桩内部的核心转换单元,其技术的持续革新和成本的不断优化一直是业内最为关注的因素。充电模块主要由VIENNA整流电路和LLC DC-DC变换电路组成,本文来探讨一下VIENNA整流电路的拓扑结构,以及如何进行性能和成本的优化。


图1所示为VIENNA整流电路拓扑图:

图1、VIENNA整流电路拓扑图


如图1所示,在VIENNA整流的Neutral Boost电路中,竖管采用两个1200V耐压的快恢复二极管,横管采用两个背靠背的功率COOLMOS管,规格为600V/39mΩ。通常情况下,VIENNA整流电路的开关频率在25kHz左右,开关频率不高,采用COOLMOS开关管使得充电桩BOM成本较高,性价比低。


为了降低成本,提高整机的性价比,推荐采用RENESAS推出的新一代G8H系列IGBT单管,650V耐压的产品包括40A、50A和75A三款功率器件,开关频率可支持10~100kHz,超低损耗,有效提高整机效率。主要特性如下:

1、超低损耗,实现业内最低功耗水平。如图2所示的G8H系列IGBT单管相比其他产品其导通损耗和开关损耗可减小6%以上,有效降低温升,并提高整机效率。


图2、开关损耗和导通损耗


2、有效降低IGBT在开关时的噪声和振荡,实现了IGBT快速开关(提高开关频率)的同时,大大改善了栅极驱动Vge的波形振铃,抑制米勒效应的产生。如图3所示:


图3、IGBT单管在开关状态的噪声抑制


通过以上分析,瑞萨电子利用其长期的低损耗IGBT设计工艺,推出的新一代G8H单管应用在充电桩VIENNA整流电路中,开关频率最高可达100kHz,实现了快速切换性能和低饱和压降,同时降低了开关损耗与导通损耗。与COOLMOS管相比,在实现同样性能的同时,进一步降低了成本,实现了超高的性价比,为充电桩充电模块研发工程师提供了理想的降成本方案。

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型号- 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China Winning Combo Success Story CN028 Micro Solar Inverter

型号- ISL8845AABZ,R5F572TFEGFP,RBN75H65T1FPQ-A0,R7FA6M1AD3CFP

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