OBC(on-board Charger) 作為汽車充電的重要部件 一般分為 PFC 和 DC-DC兩個(gè)部分。PFC將輸入交流電壓整流成直流電壓，再通過(guò)DC-DC對(duì)電池進(jìn)行充電。

 

新型的OBC支持V2G，V2V等功能，要求功率的雙向傳輸。同時(shí)，OBC的輸出功率要求逐漸由3.3kW,6.6kW提高到11kW，22kW。新的這些需求也帶來(lái)對(duì)拓?fù)湫碌囊?，傳統(tǒng)的LLC拓?fù)浜苊黠@已經(jīng)不能適應(yīng)這些需求。常用的雙向隔離DC- DC變換拓?fù)渲饕须p向諧振變換器（CLLLC）和雙向有源全橋（Dual Active Bridge, DAB）。DAB電路通常只能在較窄功率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)兩邊開(kāi)關(guān)管的零電壓軟開(kāi)關(guān)（Zero Voltage Switching, ZVS），且控制相對(duì)較復(fù)雜。CLLLC電路由于自身諧振網(wǎng)絡(luò)的對(duì)稱結(jié)構(gòu)、良好的軟開(kāi)關(guān)特性，其對(duì)稱的電路結(jié)構(gòu)不僅能保證雙向運(yùn)行的一致性，正反向運(yùn)行時(shí)均能在更寬的電壓范圍和功率變換范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)零電壓導(dǎo)通和零電流關(guān)斷。此外，由于CLLLC諧振電流是正弦，其關(guān)斷損耗比電流為梯形的DAB更小，所以在工業(yè)中被廣泛使用。

 

CLLC拓?fù)湓贚LC拓?fù)涞幕A(chǔ)上，副邊增加了一個(gè)電容，使功率可以雙向傳輸。而CLLLC拓?fù)涞母边呍贑LLC的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)電感，使電路結(jié)構(gòu)對(duì)稱。

CLLLC優(yōu)點(diǎn)：

1.高效（高于98%的峰值效率）

2.設(shè)計(jì)良好時(shí)全范圍軟開(kāi)關(guān)

3.控制相對(duì)簡(jiǎn)單（調(diào)頻，burst）

4.二次側(cè)輸出EMI小

缺點(diǎn)（大功率）：

1.更多的器件（電容）（需要通過(guò)大電流）

2.調(diào)頻范圍寬，變壓器功率密度相對(duì)低，高頻時(shí)效率下降（需按照最低開(kāi)關(guān)頻率設(shè)計(jì)）

 

DAB拓?fù)湓诖蠊β蕡?chǎng)合應(yīng)用較多，尤其是三相DAB可以顯著減少輸出電壓的紋波，減小輸出濾波電容的體積。

DAB優(yōu)點(diǎn)：

1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單（諧振電感集成在變壓器中）

2.元器件少（無(wú)需多余的諧振電容）

3.三相結(jié)構(gòu)成熟度高（輸出電容?。?，每相電流RMS值小

4.頻率固定，對(duì)變壓器設(shè)計(jì)有利

5.分支拓?fù)涠?，可擴(kuò)展性強(qiáng)

 

缺點(diǎn)：

1.由于沒(méi)有諧振腔，電流呈單調(diào)線性變化，因此關(guān)斷電流大，關(guān)斷損耗大（通過(guò)合適的調(diào)制方式和SiC MOSFET器件可以部分解決）

2.電壓不匹配時(shí)，無(wú)功電流大，輕載時(shí)軟開(kāi)關(guān)受限（可通過(guò)設(shè)計(jì)和調(diào)制方式解決，但會(huì)增加控制的復(fù)雜度）

3.效率低（相對(duì)CLLC低0.5%左右）

 

在中小功率條件下，LLC/CLLC/CLLLC拓?fù)溆捎谄鋬?yōu)秀的效率和功率密度而成為最優(yōu)的方案之一。諧振電容的成本和體積在10-20kW功率級(jí)別時(shí)，并不算大，所以不會(huì)顯著影響OBC的價(jià)格和功率密度。

但是在大功率場(chǎng)合，CLLC濾波電容和諧振電容的成本越發(fā)重要。而三相DAB結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不調(diào)頻，每相電流小，魯棒性好，可能更加適合大功率DC-DC的設(shè)計(jì)。

 

CLLC/CLLLC，DAB等實(shí)現(xiàn)ZVS主要和功率MOSFET的Coss、關(guān)斷速度和體二極管壓降等參數(shù)有關(guān)。Coss決定所需諧振電感儲(chǔ)能的大小，值越大越難實(shí)現(xiàn)ZVS；更快的關(guān)斷速度可以減少對(duì)儲(chǔ)能電感能量的消耗，影響體二極管的續(xù)流維持時(shí)間或者開(kāi)關(guān)兩端電壓能達(dá)到的最低值；因?yàn)槔m(xù)流期間的主要損耗為體二極管的導(dǎo)通損耗。B2M跟競(jìng)品比，B2M第二代碳化硅MOSFET的Coss更小（115pF），需要的死區(qū)時(shí)間初始電流??；B2M第二代碳化硅MOSFET抗側(cè)向電流觸發(fā)寄生BJT的能力更強(qiáng)。B2M第二代碳化硅MOSFET的體二極管的Vf和trr比競(jìng)品優(yōu)勢(shì)明顯。綜合來(lái)看，相對(duì)競(jìng)品，在CLLC/CLLLC，DAB電源拓?fù)鋺?yīng)用中B2M第二代碳化硅MOSFET表現(xiàn)會(huì)更好.

 

B2M040120Z國(guó)產(chǎn)替代英飛凌IMZA120R040M1H，安森美NTH4L040N120M3S以及C3M0040120K，意法SCT040W120G3-4AG。

B2M020120Z國(guó)產(chǎn)替代英飛凌IMZA120R020M1H，安森美NTH4L022N120M3S，意法SCT015W120G3-4AG，C3M0021120K。

 

BASiC基本半導(dǎo)體第二代碳化硅MOSFET具有優(yōu)秀的高頻、高壓、高溫性能，是目前電力電子領(lǐng)域最受關(guān)注的寬禁帶功率半導(dǎo)體器件。在電力電子系統(tǒng)中應(yīng)用碳化硅MOSFET器件替代傳統(tǒng)硅IGBT器件，可提高功率回路開(kāi)關(guān)頻率，提升系統(tǒng)效率及功率密度，降低系統(tǒng)綜合成本。  

 

BASiC基本半導(dǎo)體第二代碳化硅MOSFET亮點(diǎn)

更低比導(dǎo)通電阻：BASiC第二代碳化硅MOSFET通過(guò)綜合優(yōu)化芯片設(shè)計(jì)方案，比導(dǎo)通電阻降低約40%，產(chǎn)品性能顯著提升。

 

更低器件開(kāi)關(guān)損耗：BASiC第二代碳化硅MOSFET器件Qg降低了約60%，開(kāi)關(guān)損耗降低了約30%。反向傳輸電容Crss降低，提高器件的抗干擾能力，降低器件在串?dāng)_行為下誤導(dǎo)通的風(fēng)險(xiǎn)。

 

更高可靠性：BASiC第二代碳化硅MOSFET通過(guò)更高標(biāo)準(zhǔn)的HTGB、HTRB和H3TRB可靠性考核，產(chǎn)品可靠性表現(xiàn)出色。

 

更高工作結(jié)溫：BASiC第二代碳化硅MOSFET工作結(jié)溫達(dá)到175°C，提高器件高溫工作能力。