碳化硅器件：纯电动车三级充电桩的优选（二）

品慧电子讯在上一篇文章“碳化硅器件：纯电动车三级充电桩的优选（一）”中，我们探讨了转换效率与高速电压转换之间的关系。在本文，我们将揭示新型宽带隙技术非常适合充电桩的理由。

宽带隙器件

与传统硅技术相比，宽带隙半导体制程技术［例如碳化硅（SiC）］的开关速度更高，因而能够使用更小的电感器和电容器，从而降低物料成本，缩小所需的电路板空间（图2）。碳化硅MOSFET的RDS(ON)较低，因而开关损耗也较低，通常比硅MOSFET低100倍。总体而言，由于碳化硅器件的导电带隙较宽，其击穿电压也较高，通常可达硅器件介电强度的10倍。碳化硅还能在更高的温度下维持导电性，从而使设备能够运行在更高温的环境中。总之，将碳化硅二极管和MOSFET用于三级充电桩可以带来诸多优势，让充电桩结构更紧凑、效率和性能更高。它不仅能够让充电桩的电路更加轻量化，更有可能降低组件的成本。

图2：比较碳化硅器件和传统硅器件的材料特性和应用优势（来源：安森美半导体）

安森美半导体碳化硅产品组合

安森美半导体是一家具备先进技术的碳化硅器件供应商，可提供适用于三级充电桩的碳化硅宽带隙二极管和MOSFET，其中二极管产品系列包含适用于650V和1200V电压的产品，并且提供多种封装形式，包括Decawatt封装（DPAK）、TO-220、直接敷铜（DBC）和基板安装模块。以FFSH50120A为例，这是一款采用TO-247-2封装制造的50A、1200V反向电压肖特基碳化硅二极管，耗散功率达到730W，能够在温度高达+175°C的环境下工作。

其碳化硅MOSFET系列包括通过1200V车用级AEC-Q101认证的N沟道NVHL080N120SC1通孔安装器件，该器件可以连续提供高达44A的电流，最大RDS(ON)为110m?。

基于碳化硅的宽带隙二极管和MOSFET具有诸多优异的特性，非常适合用于三级充电桩。其高速开关能力、紧凑的尺寸和稳健的属性使之成为设计大功率、节能和紧凑型充电桩的理想选择。

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