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嘿,快来Pick我司车载充电器的完整解决方案

随着电动汽车的销售量攀升,车载充电器(On Board Charger, OBC)的市场需求也随之提升,吸引厂商投入车载充电器的开发,成为当前最热门的产品应用。

本文将为您介绍车载充电器的发展概况,以及安森美半导体(ON Semiconductor)所推出的相关解决方案。

OBC为电动汽车提供源源不绝的动力

电动汽车已经成为民众购车时的重要选项,主要考虑到电动汽车本身不排放污染大气的有害气体,加上由于电力可以从多种一次性能源获得,如煤、核能、水力等,解除人们对石油资源日见枯竭的担心。

不过,电动汽车的单趟行驶距离、充电桩的数量、充电速度等问题,仍是让许多购车者对电动汽车举足不前的原因。

想要解除电动汽车购买者的忧虑,首先便得从改善充电设备来着手。

插电式混合动力/电动汽车(xEV)必须采用高压电池子系统来进行外部充电,其中一些内置于车辆本身(车载充电器,简称OBC),而其他则置于外部,并可以通过有线连接(固定充电器)或通过无线能量传输(无线充电器)来进行集成。

插电式混合动力汽车(PHEV)则直接配备有OBC,来负责为电池充电。这些充电器直接内置于PHEV本身,因此必须高效且轻巧。

它们具有各种功率级别,直接与电池充电时间相对应。充电器的功率水平与交流电源输入(120 VAC、240 VAC、三相等)的可用功率成正比。

最流行的OBC功率水平为3.3 kW、6.6 kW、11kW和22KW,每个都对应于不同的通用AC功率水平。

由于OBC完全是高压系统,因此最常用的半导体器件是IGBT、超结MOSFET和SiC半导体。
典型的充电器包括许多级联级,包括输入整流、功率因数校正、DC-DC转换、隔离、输出整流和输出滤波。

完整解决方案满足OBC多样需求

在OBC的设计上,需要用到多种器件,包括碳化硅(SiC)MOSFET、门驱动器、IGBT、MOSFET模块、IPM、控制器等。

在电源解决方案在业界居于领导地位的安森美半导体,便推出相对应的产品来满足OBC应用的需求。

在此推荐两款适用于大功率OBC的碳化硅(SiC)MOSFET,分别是支持N通道、1200 V、80 mΩ,采用TO247-3L封装的NVHL080N120SC1,以及支持N通道、1200 V、20 mΩ,采用D2PAK-7L封装的NVBG020N120SC1。

这两款碳化硅(SiC)MOSFET均使用了全新技术,能够提供卓越的开关性能,且比硅具有更高的可靠性。另外,低导通电阻和紧凑的芯片尺寸,可确保低电容和低门极电荷。

因此,系统将拥有最高效率、更快的运行频率、提高了功率密度、降低了EMI,以及减小了系统尺寸等优点。

NVHL080N120SC1

NVHL080N120SC1支持额定1200V,在Vgs为20V、Id为20A时,最大RDS(on)为110mΩ,典型的RDS(on)则仅有80mΩ,具有高速开关和低电容,通过100%的UIL测试,符合AEC-Q101的汽车标准,为无铅且符合RoHS要求的器件。

NVHL080N120SC1可以应用在电动汽车/插电式混合动力汽车用的DC/DC转换器、汽车车载充电器与汽车辅助电机驱动。

NVBG020N120SC1支持额定1200V,在Vgs为20V、Id为60A时,最大RDS(on)为28mΩ,具备高速开关和低电容,通过100% UIL测试,器件符合RoHS要求,并符合AEC-Q101的汽车标准,为汽车级器件,可应用于电动汽车/插电式混合动力汽车用的DC/DC转换器与汽车逆变器。

此外,安森美半导体还有一系列的产品适用于OBC应用,包括用于汽车SiC MOSFET的驱动器,支持低侧、单6A高速开关的门驱动器-NCV51705,以及具有内部电流隔离,支持隔离式大电流、高效率IGBT栅极驱动器-NCV57001,还有FAN3224TU_F085低侧栅极驱动器,可支持双通道4A高速开关。

安森美半导体可以提供丰富的优化成本IGBT方案用在OBC领域,650V FS4的高速版本系列比如D2PAK封装AFGB30/40T65SQDN,以及TO247-3L 插件封装AFGHL40/50/75T65SQD,同时还可提供AFGHL50T65SQDC 集成了50A FS4 IGBT及20A SiC Diode的混合型器件,均适用于OBC应用。

MOSFET模块则有FAM65CR51DZ2,可用于多相和半无桥PFC的功率集成模块(PIM)升压转换器级,以及FAM65HR51DS可用于LLC和相移DC-DC转换器的功率集成模块(PIM)MOSFET SJ H桥。

FAM65V05DF1

安森美半导体还有推出FAM65V05DF1智能功率模块(IPM),可支持IGBT逆变器650V、50A。
在控制器方面,则有NCV3843BV电流模式PWM控制器、NCV1362汽车类初级侧PWM控制器,用于低功耗离线SMPS,以及NCV1060/63用于低功耗离线SMPS的汽车高压开关。

结语

安森美半导体是电源解决方案的领导者之一,针对OBC应用推出了多样化、完整的产品线,可针对不同的规格与需求,提供相关的器件与解决方案。

目前正是电动汽车市场起飞的阶段,相关的应用需求也正在快速攀升,相信您绝对不想错过这个抢占商机的大好机会。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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