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为何基本碳化硅MOSFET在充电桩电源单级拓扑实测效率高于进口器件
单级变换模块效率对比实测 --B2M040120Z, 实测成绩截图 (客户提供)
某充电桩电源模块客户采用单级变换的拓扑(矩阵变换器),实测B2M040120Z与某进口品牌40mR同封装产品,对比效率
B2M040120Z的效率表现比该进口品牌出色
原因是B2M040120Z的Eoff优于对手,在软开关拓扑中,Eon被软掉了,Eoff优势就表现出来了。
单级变换模块效率对比实测--某40mR进口品牌 实测成绩截图 (客户提供)
测试结果由客户提供,当事人为了确认结果可信,反复确认各种设置,于两个时间点重复同一测试,确认测试结果一致。
充电桩电源模块单级电源拓扑设计,实现了超高的转换效率和稳定的功率输出。采用了单级功率因数校正技术和单级AC-DC整流技术,进一步提升了充电桩电源模块
的性能。
国产基半碳化硅MOSFET及模块还适用于传统两级变换的充电桩电源模块,请看相关解决方案:
某知名客户的40kW充电桩电源模块进行测试, 原机使用的器件为C3M0040120K。国产B2M040120Z装入该机型上, 测试该器件的实际效率表现。
统硅方案充电桩模块电源中,DC/DC拓扑采用650V硅基超结MOSFET组成两个全桥串联的LLC,使用1200V碳化硅MOSFET以后,系统可以简化为一个LLC谐振回路,器件数量大幅度减少,有利于提升系统可靠性。尤其是关断损耗更小的碳化硅MOSFET,更适合充电桩电源模块DC/DC部分的LLC/移相全桥等电路拓扑。
同时,1200V/40mΩ碳化硅MOSFET分立器件在风光储充、车载充电、汽车空调等领域的电源模块上被广泛应用,规模优势使碳化硅MOSFET成本进一步降低,使得用1200V碳化硅MOSFET的系统成本比使用650V硅基超结MOSFET的更低,产品更具有竞争力。
此外,大功率(50kW~60kW)的充电模块功率密度高,体积有限,如果采用分立器件,并联数量会很多,给均流、安装和散热带来了非常高的挑战,而采用碳化硅 MOSFET模块方案,则可以很好地解决上述问题。
基本半导体PcoreTM2 E2B 全碳化硅半桥MOSFET模块BMF240R120E2G3基于高性能晶圆平台设计,在比导通电阻、开关损耗、抗误导通、可靠性等方面表现出色。高温(Tvj=150℃)下的RDS(on)参数仅比常温(Tvj=25℃)时增加1.4倍左右。产品内置碳化硅肖特基二极管,使得续流二极管基本没有反向恢复行为,大幅降低模块的开通损耗。产品还引入氮化硅(Si3N4)AMB陶瓷基板及高温焊料,可改善长期高温度冲击循环的CTE失配,陶瓷板的可靠性大幅提升。