針對于需要高效,高功率密度和高可靠性的充電樁應用,Wolfspeed推出了1000V/65mohm/TO-247-4L的SiC Mosfet,并開發了20KW兩電平高頻PFC和20KW全橋LLC諧振隔離變換器,如下是詳細介紹: 1,20KW 兩電平高頻PFC 本方案利用新一代1000V/65mohm/TO-247-4封裝SiC Mosfet(C3M0065100K)實現了20KW兩電平高頻PFC,如下圖所示。

相對比于使用Si CoolMosfet的三電平Vienna PFC方案,由于碳化硅的高阻斷電壓, 快速開關及低損耗等特點,SiC MOSFET具有以下明顯的優勢: 
? 高阻斷電壓可以簡化拓撲設計,電路從復雜三電平Vienna變為兩電平全橋電路,提高可靠性; ? 與Si CoolMosfet的三電平Vienna PFC方案具有近似的BOM成本; ? 與Si CoolMosfet的三電平Vienna PFC方案具有近似的功率密度; ? 評估結果顯示,20KW兩電平高頻PFC的效率比三電平Vienna PFC方案高出1%; ? SiC Mosfet容易實現能量的雙向傳輸; 
2,20KW 全橋 LLC 諧振隔離變換器 本方案利用新一代 1000V/65mohm/TO-247-4 封裝 SiC Mosfet(C3M0065100K)實現了高頻 LLC 諧 振全橋隔離變換器,如圖所示。 
由于碳化硅的高阻斷電壓, 快速開關及低損耗等特點, 高壓輸入隔離 DC/DC 變換器的拓撲可 以得到簡化(從原來的三電平 LLC 簡化為傳統全橋拓撲)。SiC MOSFET 在軟開關橋式上具有以 下明顯的優勢: 高阻斷電壓可以簡化拓撲設計,電路從復雜三電平 LLC 變為兩電平全橋電路,提高可靠性; 低寄生電容如輸入電容(Ciss),輸出電容(Coss)及反向傳輸電容(Crss),使得器件快速開關, 從而減少關斷損耗,開關表現更好并適合用于更高頻開關變換器; 體二極管具有極低反向恢復時間(trr)及反向恢復電荷(Qrr)從而降低二極管開關損耗及噪 聲,便于實現寬范圍工作,對于橋式電路來說(特別當 LLC 變換器工作在高于諧振頻率的時 候),這個指標非常關鍵,它可以減小死區時間以及體二極管的反向恢復帶來的損耗和噪 音,便于提高開關工作頻率。 較短的導通(tdon)及關斷(tdoff)延遲時間和低 Qrr 能承受更短死區時間; 較低柵極總電荷(Qg)在高頻應用上得到更低柵極開關驅動損耗;

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