电动汽车用碳化硅模块

在 APEC 上，onsemi为电动汽车 （EV） 充电器市场推出了一对 1，200-V碳化硅双组 MOSFET 模块，突出了最新的能效创新。电动汽车的增长在市场上的需求越来越大，正在推动技术和基础设施的开发以满足人们的需求，特别是通过提供快速充电站网络，使他们能够快速完成旅程，而无需“范围焦虑。”

与类似的硅器件相比，碳化硅技术提供了卓越的开关和改进的热性能。这转化为更高的效率、更高的功率密度、更好的电磁干扰 （EMI） 以及减小的系统尺寸和重量。

onsemi 企业营销和战略经理 Ali Husain 告诉《电力电子新闻》，这些模块可用于各种电动汽车充电器解决方案，以支持 400 或 800V 直流输出电压的需求。

“碳化硅集成是一件重要的事情，”侯赛因说。“这就是为什么我们正在构建一套开始集成碳化硅的模块：以制作更紧凑、更高效的解决方案。”

设计人员在电动和混合动力汽车中提高能量转换效率的重点是配备紧凑封装和组装的高热可靠性电力电子模块的设备，以减少开关损耗。设计参数不同，涉及功率水平、转换效率、车辆动力总成系统的工作温度、热能耗散能力和系统封装。

电动汽车技术

该领域的要求正在迅速发展，功率水平超过 350 kW，效率达到 95% 已成为“常态”。该市场的关键参数是紧凑性、稳健性和更高的可靠性，许多公司正试图通过新技术解决方案来解决这些问题。

“为了减小各种无源元件的尺寸，必须利用 SiC 的高开关速度，”Husain 说。“随着 SiC 的效率和频率的提高，更容易解决热挑战，同时实现小尺寸。”

新型 1，200 V 两件式模块基于平面技术，适用于 18-20 V 范围内的驱动电压，可以用负栅极电压驱动。与沟槽 MOSFET 相比，较大的芯片降低了热阻，从而在相同的工作温度下降低了芯片温度。NXH010P120MNF 是采用 F1 封装的半桥，而 NXH006P120MNF2 是采用 F2 封装的 6mΩ 器件。引脚是推拉式以帮助组装，同时还包含用于温度监控的负温度系数热敏电阻。Husain 还指出，新模块可以与 NCD5700x 配合使用，尤其是 NCD57252，它为双低侧、双高侧或半桥操作提供 5kV 隔离，典型传播延迟为 60 ns。

onsemi 的 SiC 技术还提供其 650-、900- 和 1，200-V MOSFET。650-V碳化硅场效应晶体管采用了新的有源单元设计有先进的薄晶圆技术，使全（品质因数最佳的类图合并- ［R DS（ON） ×面积）。1，200-V 和 900-V N 沟道器件采用小芯片尺寸，可降低器件电容和栅极电荷（Qg 低至 220 nC），从而降低了在电动汽车充电器所需的高频下运行时的开关损耗。

碳化硅提供比硅更高的效率水平，这主要是由于能量损失和反向充电显着降低。这导致在开启和关闭阶段需要更多的开关功率和更少的能量。较低的热损失还可以去除冷却系统，从而减少空间、重量和基础设施成本。碳化硅的高导热性允许更好的散热，提供比硅更小的外形尺寸。这允许降低成本并使用更小的包装。　　

      审核编辑：彭静