正在充電的電動車

用於電動車快速充電的碳化矽

快速充電直流站可以繞過車載充電器 (OBC),在短短 30 分鐘內為電動車 (EV) 充電,實現快速、直接的電池充電。

藉由以 Wolfspeed 碳化矽升級產品來取代傳統的矽元件,DC 快速充電器設計可以大幅提高系統效率、功率密度和可靠性。這些快速充電器設計通常由堆疊的功率轉換塊群組構成,每個功率轉換塊群組的功率為 20 kW 至 60 kW。

Wolfspeed 的 WolfPACK™ 碳化矽電源模組

Wolfspeed 碳化矽 (SiC) 電源模組可以使用更少的元件,以非常高的效率 (97.0% 峰值) 實現更簡單的快速充電電路拓撲,切換頻率超過兩倍 (45-250 kHz)。更高的頻率允許使用更小的磁性元件和電容,這又能讓系統更小、更輕、成本更低。

Wolfspeed WolfPACK™ FM3 和 GM3 電源模組非常適合中功率應用,包括 EV 快速充電。

這些模組採用 MOSFET 半橋和 6-pack 配置,具有多種 mΩ 選項。這些元件採用無底板設計、緊湊的覆蓋區、壓合引腳,提供高效、強大的效能,同時讓系統佈局可直接用於設計和組裝過程。

產品系列包括高效能氮化鋁 (AlN) 基板模組,與氧化鋁相比,可將熱阻降低超過 50%,並提供高 7 倍的熱傳導係數。

25°C 時的 R(ON) 產品 SKU 組態 封裝 阻斷電壓
11 mΩ CAB011M12FM3 半橋 FM3 1200 V
16 mΩ CAB016M12FM3 半橋 FM3 1200 V
21 mΩ CCB021M12FM3 6-pack FM3 1200 V
32 mΩ CCB032M12FM3 6-pack FM3 1200 V
6 mΩ CAB006M12GM3 半橋 GM3 1200 V
8 mΩ CAB008M12GM3 半橋 GM3 1200 V
6 mΩ CAB006A12GM3 半橋
(AlN 基板)
GM3 1200 V
8 mΩ CAB008A12GM3 半橋
(AlN 基板)
GM3 1200 V

快速充電公版設計:25kW SiC 主動前端 (AFE)

CRD25AD12N-FMC 公版設計展示了 Wolfspeed 的 WolfPACK™ 電源模組應用方式,能打造出可應用於電動車 (EV) 快速充電的雙向高功率密度主動前端 (AFE)。

此設計非常適合透過交錯多個 25kW AFE,擴大到更高的功率。使用具有隔離式基板的單個電源模組,即可透過常用的熱管理技術來簡化系統設計。

完整的堆疊包括:Wolfspeed 模組、Skyworks Si823H-AAWA-KIT 閘極驅動器、散熱片、磁性元件、電源 PCB、電壓/電流感測器、控制器。

Skyworks 板圖

圖 1:EV 快速 DC 充電器的電源轉換器簡化方塊圖。

AFE 功率級

圖 2:具有 Wolfspeed WolfPACK™ 電源模組的 25kW 雙向 AC/DC AFE,適用於快速 DC 充電器設計。

Skyworks Inc. 解決方案

Skyworks 的隔離產品可靠、高效能且堅固耐用。我們的隔離解決方案部署了超過十億個通道、擁有十多年的成熟技術,深受全球工業、汽車客戶的信賴。

Skyworks 的 Si823Hx 閘極驅動器板旨在與 Wolfspeed 的箝位電感式負載評估板連接,以對 Wolfspeed WolfPACK™ 模組進行動態測試。

此板採用 Si823H2x 雙通道閘極驅動器,內建失效時間控制和重疊保護,可安全驅動模組。它還使用內建 DC-DC 轉換器的 Si88421x 數位隔離器來隔離溫度回授,並提供板載隔離式閘極電源供應器。使用者可設定的閘極電阻、狀態 LED、測試點讓評估和原型設計變得簡單又有效。

現在就取得評估、最佳化 Wolfspeed WolfPACK™ FM3 和 GM3 碳化矽電源模組切換效能所需的工具。

其他資源: