碳化硅MOS/超結MOS在直流充電樁上的應用

一、前言

直流充電樁是新能源汽車直流充電樁的簡稱，一般也被叫做“快充”。直流充電樁一般與交流電網連接，可作為非車載電動汽車的動力補充，是一種直流工作電源的電源控制裝置，可以提供充足的電量，輸出電壓和電流可以連續調節，可有效實現快速充電的要求。

據中國充電聯盟發布的《2021 中國電動汽車用戶充電行為白皮書》，直流充電樁已成為 99.3%用戶的首選，因此直流充電樁面臨較大的需求缺口，未來有望提速發展。

二、產品組成及應用場所

直流充電樁通常由充電機主機、電源部分、充電接口、顯示屏、輔助設備這五部分組成。一般來說，直流充電樁可分為分體式和一體式兩種類型。

直流充電樁是直接輸出直流電給車載電池進行充電，充電效率高、時間短、功率較大（ 60kW、120kW、200kW 甚至更高），故一般安裝在公共充電站、停車場等公共場所。

三、典型應用拓撲圖

四、應用線路及選型

如上圖所示：通過Vienna線路（三相PFC功率校正）對工頻三相交流電進行整流（輸出：400-800V），推薦使用瑞森半導體600V/650V的超結MOS系列：采用多層外延工藝，優化了元胞結構，可靠性高，一致性好，對標英飛凌C3、 P6、 P7系列產品，產品選型如下：

PFC功率校正整流后再通過DC/DC線路（三電平全橋）LLC諧振變換器（輸出400-750V）對電池進行充電，推薦使用瑞森半導體650V/1200V的碳化硅(SiC) MOS系列：極低的門電荷（QG）、極低反向恢復的快速本征體二極管、可最大限度減少傳導損失，提供卓越的開關性能和強大的雪崩能力；器件參數一致性好；高頻率的運行、能讓被動元器件做得更小，產品選型如下：