该6.6 kW OBC参考设计采用三通道交错式PFC-LLC以获得高能效和高功率密度,并减少电流纹波,总线电压可根据输出电压调节以优化能效。输入电压90至264 Vac,输出电流0至16 A,典型能效94%。关键器件包括超级结MOSFET NVHL040N65S3F、NTPF082N65S3F,650 V、30 A SiC二极管FFSP3065A、PFC控制器FAN9673、LLC控制器FAN7688等。
高能效的IGBT应对电动汽车车载充电的重要趋势:双向充电
在电动汽车电池和建筑物或电网之间进行双向充电(V2X)将成为电动汽车车载充电的重要趋势。双向充电应考虑充放电能效,以确保转换时不浪费能量,需要图腾柱无桥PFC,此时,反向恢复性能至关重要。集成外部SiC二极管的IGBT比MOSFET方案提供更高能效,因为没有相关的正向或反向恢复损耗。如图3是双向充电的电路图,对于K3和K4,需要快速开关、低饱和压降Vcesat、低正向电压Vf的器件。安森美半导体提供宽广的符合AEC车规的IGBT系列,包括650 V/750 V/ 950 V 第4代沟槽场截止IGBT和1200 V超高速沟槽场截止IGBT,具备更低的损耗和更高的功率密度,以及集成SiC二极管的混合IGBT方案AFGHL50T65SQDC。
图3:双向充电电路图
SiC方案降低损耗
SiC比硅方案降低开关损耗和导通损耗,提供新的性能水平。安森美半导体投入宽禁带的开发近10年,是少数同时具备硅、SiC和氮化镓(GaN)技术的供应商,针对车载充电应用,提供汽车级650 V SiC二极管(涵盖6 A到50 A)、1200 V SiC二极管(涵盖10 A 到40 A)、1200 V SiC MOSFET (涵盖20 到80mΩ)。这些SiC二极管最高结温175℃,具有高浪涌电流能力,正温系数,易于并联,无反向恢复损耗,符合AEC-Q101和生产件批准程序(PPAP)。这些SiC MOSFET最高结温175℃,提供高速开关和低电容,100%经无钳位感性负载(UIL)测试,符合AEC-Q101和生产件批准程序(PPAP)。