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EV充電電源系統的電路設計

h1654155282.3538 ? 來源:陳翠 ? 作者:電路城 ? 2019-09-29 14:21 ? 次閱讀

電動車的火熱帶動了相關的周邊產業,比如充電系統,那設計EV充電電源系統?

UF3C120150K4S是一款1200伏碳化硅(SiC)FET,其典型導通電阻(RDS(on))為150mΩ,最高工作溫度為175°C。

與標準的3引腳TO-247相比,該器件采用TO-247-4L封裝,可提供更快的開關時間和更清晰的柵極波形。

UnitedSiC新型UF3CFASTSiC系列的成員現在共有13種器件,采用TO-247-3L封裝和TO-247-4L封裝。有1200V和650V兩種選擇。

為什么采用4引腳?開爾文連接

UnitedSiC工程副總裁AnupBhalla博士在他的文章“使用開爾文連接來提高SiCFET的開關效率”中描述了開爾文連接的功效。

他指出,SiC設備最好采用TO-247等封裝,因為它們產生的熱量可以帶走。但正如他接著描述的那樣,問題在于“與TO-247封裝的連接通常具有高電感,這可能會限制開關速度。”但是,通過使用開爾文連接的技術,可以控制這個問題。

當要關閉器件時,通過將柵極驅動到負電壓可以克服這些麻煩的電感的影響,這需要額外的電路。

但是,通過使用開爾文連接來控制引線電感,設計人員可以避免這個問題。通過利用這種技術,UnitedSiC的設備能夠以最大的潛在開關速度運行,而無需復雜的驅動電路,這縮短了OEM的上市時間并降低了制造成本。

共源密碼器件

UF3C120150K4S是一款共源共柵器件。在這種布置中,SiC快速JFET與硅MOSFET共同封裝。這里的優點是MOSFET可以用非常低的輸入電壓控制,它本身可以控制一個非常高壓的JFET。

插入式替換功能

UnitedSiC的UF3C系列成員采用該公司所描述的真正的“直接替代”功能。這意味著設計人員可以通過簡單地用UnitedSiCFET替換現有的SiIGBT,SiFET,SiCMOSFET或Si超結器件,而無需改變柵極驅動電壓,從而顯著提高系統性能。

對比其它半導體商的產品

隨著今天對電力電子的重視,該領域還有其它的解決方案,以下是眾多可供選擇中的兩種:

SSDI的SGF46E70和SGF15E100系列是結合了GaNHEMT(高電子遷移率晶體管)和低壓硅MOSFET的共源共柵器件。這些設備專為要求苛刻的航空和國防應用而設計。

Transphorm的TP65H035WS是一款650V器件,結合了高壓GaNHEMT和低壓硅MOSFET。它專為數據通信,太陽能逆變器伺服電機設備以及廣泛的工業應用而設計。

然而,似乎UnitedSiC僅提供基于GaN或SiC的開爾文功率FET。

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