顺络磁性器件应用于大功率SiC双向DC-DC转换器

引言

  以GaN, SiC为代表的第三代半导体发展迅速，在5G通信，快充，轨道交通、新能源、智能电网、新能源汽车等战略性新兴产业领域迅速普及。特别是SiC半导体材料，与传统Si材料相比，具有更高的临界雪崩击穿场强、更大的导热系数和更宽的禁带，宽禁带技术大幅降低了特定负载下的开关损耗和传导损耗，改善了散热管理，提供了前所未有的能效。而车载充电机（OBC）对于小体积，高散热，高耐压的要求更是SiC的理想应用场景，从目前的行业应用状况来看，SiC在OBC的应用比例已与IGBT持平，甚至略有超出。  
 

双向DC-DC转换器

  目前市面上最新的一款双向CLLC 11kW DC-DC转换器DEMO板示意图如下，

图片来自Infineon官网

  板子特点：该板子采用了CLLC的双向全桥拓扑，额定功率为11kW，配备了高压SiC MOSFET, 具有ZVS/ZCS软开关，实现紧凑结构(360 mm x 160 mm x 65 mm)和高功率密度(3 W/cm³).

• 额定11kW 功率输出

Vbus：750V, Ibus: 15A, VHV: 550-800V, IHV: 20A@550V

• 工作频率：40-250kHz

  实际功能模块如下：

图片来自Infineon官网

  其中磁性器件(如谐振电感，主变压器)对整体电源板的转换效率和波形质量有直接的作用，也是模拟板磁性器件的核心，深圳顺络电子(Sunlord)致力于提供车规级，高可靠性磁性器件，在该应用中，核心磁性器件谐振电感：ATWPPQ404340A102P和ATWPPQ404340A101P，LLC主变压器ATWPPQ656055A207P已经应用在该DC-DC模块中，工作状态良好。在正向转换模式中，一定工控下，最大效率可达97%以上，在反向转换模式中，一定工控下，最大效率可达97.26%，如下图：

图片来自Infineon官网

顺络的磁性器件解决之道

  顺络电子的谐振电感：ATWPPQ404340A102P和ATWPPQ404340A101P，LLC主变压器ATWPPQ656055A207P部分规格如下，   一. 谐振电感规格

1.外形尺寸

  2.电性规格

2.1 ATWPPQ404340A101P电性规格

2.2 ATWPPQ404340A102P电性规格

二．LLC主变压器ATWPPQ656055A207P规格

1.外形尺寸

2.电性规格

以上图表来自顺络内部

结束语 

  顺络电子在大功率磁性器件方面累计了大量的设计，材料和工艺技术，可以提供整套的大功率磁性器件方案，包括共模电感，PFC电感，LLC变压器，谐振电感等，未来将进一步在低损耗材料，无气隙结构，低ACR线材等方面深入研究，为客户带来价值。