探索APM16系列H桥在LLC和移相DC - DC转换器中的应用

在电动汽车（EV）和插电式混合动力汽车（PHEV）的车载充电器（OBC）领域，电源模块的性能和可靠性至关重要。今天，我们就来深入了解一下安森美（ON Semiconductor）的NXV65HR82DS1、NXV65HR82DS2、NXV65HR82DZ1和NXV65HR82DZ2这几款用于LLC和移相DC - DC转换器的H桥电源模块。

文件下载：NXV65HR82D-D.PDF

一、产品特性

1. 封装与隔离设计

这些模块采用SIP或DIP封装，专为EV或PHEV的OBC设计。其5 kV/1 s电气隔离基板便于组装，并且满足IEC60664 - 1和IEC 60950 - 1标准的爬电距离和电气间隙要求。紧凑的设计降低了模块的总电阻，有助于提高效率。

2. 可追溯性与合规性

模块支持序列化，实现了完全可追溯性。同时，它们符合无铅、RoHS和UL94V - 0标准，并且通过了AEC Q101和AQG324汽车级认证，确保了在汽车环境中的可靠性。

二、应用领域

主要应用于EV或PHEV的车载充电器的DC - DC转换器。使用这些模块可以设计出小型、高效且可靠的系统，有助于降低车辆的燃油消耗和二氧化碳排放。同时，简化的组装、优化的布局、高度集成和改进的热性能也是其显著优势。

三、引脚配置与框图

1. 引脚描述

Pin Number	Pin Name	Pin Description
1, 2	AC1	Phase 1 Leg of the H - Bridge
3	Q1 Sense	Source Sense of Q1
4	Q1 Gate	Gate Terminal of Q1
5, 6	B+	Positive Battery Terminal
7, 8	B−	Negative Battery Terminal
9	Q2 Sense	Source Sense of Q2
10	Q2 Gate	Gate Terminal of Q2
11	Q4 Sense	Source Sense of Q4
12	Q4 Gate	Gate Terminal of Q4
13	Q3 Sense	Source Sense of Q3
14	Q3 Gate	Gate Terminal of Q3
15, 16	AC2	Phase 2 Leg of the H - Bridge

2. 框图

通过提供的原理图，我们可以清晰地看到模块的内部结构和信号流向，这对于理解模块的工作原理和进行电路设计非常有帮助。

四、电气特性

1. 绝对最大额定值

Symbol	Parameter	Max	Unit
V DS (Q1~Q4)	Drain - to - Source Voltage	650	V
V GS (Q1~Q4)	Gate - to - Source Voltage	± 20	V
I D (Q1~Q4)	Drain Current Continuous (T C = 25 ° C, V GS = 10 V) (Note 1)	26	A
Drain Current Continuous (T C = 100 ° C, V GS = 10 V) (Note 1)	17	A
P D	Power Dissipation (Note 1)	126	W
T J	Maximum Junction Temperature	−55 to +150	° C
T C	Maximum Case Temperature	−40 to +125	° C
T STG	Storage Temperature	−40 to +125	° C

需要注意的是，超过这些最大额定值可能会损坏器件，影响其功能和可靠性。

2. 单脉冲雪崩能量

Symbol	Parameter	Max	Unit
E AS (Q1~Q4)	Single Pulsed Avalanche Energy (Note 2)	510	mJ
E AS (Q1~Q4)	Single Pulsed Avalanche Energy (Note 2)	21	mJ
I AS	Avalanche Current	4.8	A

3. 其他电气参数

包括MOSFET的导通电阻、跨导、泄漏电流等参数，这些参数对于评估模块的性能和进行电路设计至关重要。例如，Q1 - Q4 MOSFET的导通电阻在不同条件下有不同的值，这会影响模块的功率损耗和效率。

五、热阻与隔离特性

1. 热阻

	Parameters	Min	Typ	Max	Unit
R θ JC (per chip)	Q1~Q4 Thermal Resistance Junction - to - Case (Note 5)	−	0.7	0.99	° C/W
R θ JS (per chip)	Q1~Q4 Thermal Resistance Junction - to - Sink (Note 6)	−	1.32	−	° C/W

良好的热阻特性有助于模块在工作过程中有效地散热，保证其稳定性和可靠性。

2. 隔离特性

在5 kV、50 Hz的交流电压下，模块的隔离电阻为100MΩ，这表明其具有良好的电气隔离性能，能够保证系统的安全性。

六、典型特性

文档中提供了一系列典型特性曲线，如归一化功率耗散与外壳温度的关系、最大连续电流与外壳温度的关系等。这些曲线可以帮助工程师更好地了解模块在不同工作条件下的性能，从而进行合理的设计和应用。

七、订购信息

Part Number	Package	Lead Forming	Snubber Capacitor Inside	DBC Material	Pb - Free and RoHS Compliant	Operating Temperature (T A )	Packing Method
NXV65HR82DS1	APM16 - CAA	Y - Shape	Yes	Al 2 O 3	Yes	−40 ° C~125 ° C	Tube
NXV65HR82DS2	APM16 - CAB	L - Shape	Yes	Al 2 O 3	Yes	−40 ° C~125 ° C	Tube
NXV65HR82DZ1	APM16 - CAA	Y - Shape	No	Al 2 O 3	Yes	−40 ° C~125 ° C	Tube
NXV65HR82DZ2	APM16 - CAB	L - Shape	No	Al 2 O 3	Yes	−40 ° C~125 ° C	Tube

工程师可以根据自己的需求选择合适的型号。

八、总结

安森美NXV65HR82系列H桥电源模块在EV和PHEV的车载充电器DC - DC转换器应用中具有诸多优势，包括良好的电气性能、热性能和可靠性。在设计过程中，工程师需要充分考虑模块的各种特性和参数，结合实际应用需求进行合理的选择和设计。大家在实际应用中有没有遇到过类似模块的问题呢？欢迎在评论区分享交流。