www.欧美.com,国产99在线|中文,欧美精品在线一区二区

　　Part 1OBC架構(gòu)與技術(shù)挑戰(zhàn)：從分立器件到模塊化

　　車載充電器作為電動汽車動力系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，承擔(dān)著交流電轉(zhuǎn)換為直流電并為電池充電的功能。

　　根據(jù)電網(wǎng)的供電方式，OBC既需要支持3.6kW至7.5kW的單相輸入，也要適應(yīng)11kW到22kW的三相輸入。在當(dāng)前市場中，11kW成為平衡成本與效率的主流選擇，而22kW產(chǎn)品則多見于高端車型。

　　隨著車網(wǎng)互動(V2G)和車車互充(V2V)的興起，OBC更被要求實(shí)現(xiàn)雙向能量流動，進(jìn)一步增加了設(shè)計(jì)復(fù)雜度。

　　傳統(tǒng)OBC通常采用分立式器件構(gòu)建。以表面貼裝(SMD)器件為例，每個元件需要單獨(dú)通過PCB散熱或依靠熱界面材料精確固定在散熱器上。

　　隨著功率密度的提升，這種方式面臨熱管理壓力大、布板復(fù)雜和絕緣風(fēng)險(xiǎn)增加等難題。換言之，分立方案已難以兼顧緊湊化和高性能的雙重要求。

　　在架構(gòu)層面，OBC主要存在模塊化和集中式兩種思路。

　　◎模塊化方案由三個單相模塊組成，雖然靈活，但需要更多元器件和額外的檢測電路，增加了成本和體積。

　　◎集中式方案則利用單一的三相AC/DC轉(zhuǎn)換器來同時支持單相和三相運(yùn)行，顯著減少了元件數(shù)量，更符合高功率密度的需求，集中式架構(gòu)正逐漸成為下一代OBC的首選。

　　相比分立器件，模塊不僅能集成更多功能，減少外圍器件，還能在布局上更加緊湊，提升散熱和隔離性能，從而為更高的功率密度創(chuàng)造條件。

　　OBC的發(fā)展受限于分立器件在散熱、絕緣和集成度方面的瓶頸，而模塊化與集中式架構(gòu)為其在高功率密度和高效率方向的演進(jìn)提供了基礎(chǔ)。

　　Part 2SiC模塊的優(yōu)勢與應(yīng)用實(shí)踐：以HSDIP20為例

　　碳化硅器件的特性使其在OBC應(yīng)用中具備天然優(yōu)勢。ROHM的第4代SiC MOSFET通過溝槽結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了超低導(dǎo)通電阻，并擁有極低的米勒電容，從而能夠以更快的速度開關(guān)并顯著降低開關(guān)損耗。這種高效率不僅減少了能量浪費(fèi)，還減輕了散熱系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。

　　在此基礎(chǔ)上，ROHM推出的HSDIP20模塊進(jìn)一步擴(kuò)展了EcoSiC™系列。

　　該模塊在全橋電路中集成了4個或6個SiC MOSFET，與分立方案相比具有更高的集成度和更優(yōu)的熱管理能力。

　　模塊采用氮化鋁陶瓷層隔離散熱焊盤與MOSFET漏極，從而大幅降低結(jié)殼熱阻，省去了外部熱界面材料的復(fù)雜隔離工序。這一設(shè)計(jì)不僅提升了可靠性，還為系統(tǒng)緊湊化提供了支持。

　　在電氣設(shè)計(jì)上，模塊內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了隔離，簡化了外部電路的處理。開發(fā)者不再需要為單個器件設(shè)計(jì)復(fù)雜的絕緣措施，也無需額外進(jìn)行電氣隔離測試。

　　這意味著開發(fā)周期縮短，風(fēng)險(xiǎn)降低，同時成本也得到控制。更重要的是，模塊內(nèi)部緊湊的布局減少了PCB占用面積，使整體系統(tǒng)體積進(jìn)一步縮小。

　　從性能來看，HSDIP20模塊的熱特性與開關(guān)特性尤為突出。

　　通過測試與仿真可以看到，該模塊在800V直流鏈路電壓下，無論溫度如何變化，開關(guān)損耗都保持在較低水平。

　　其在11kW雙向AC/DC變換級中的仿真結(jié)果顯示，在48kHz開關(guān)頻率和強(qiáng)制風(fēng)冷條件下，效率接近99%，且僅考慮半導(dǎo)體損耗。

　　這意味著在實(shí)際應(yīng)用中，系統(tǒng)能夠在高功率密度下保持極高效率，對電動車?yán)m(xù)航和充電速度都有直接幫助。

　　HSDIP20系列提供多種拓?fù)溥x擇，包括4合1、6合1和Six-pack模塊，涵蓋了不同功率范圍和應(yīng)用場景。對于需要靈活應(yīng)對單相與三相模式的應(yīng)用，混合拓?fù)淠K則提供了低成本的圖騰柱PFC解決方案。

　　所有模塊均采用統(tǒng)一封裝形式，便于應(yīng)用擴(kuò)展，也符合車規(guī)級的AQG324標(biāo)準(zhǔn)，滿足了汽車產(chǎn)業(yè)對可靠性和一致性的嚴(yán)格要求。

　　從開發(fā)者角度來看，SiC模塊不僅降低了器件選型與布局的復(fù)雜性，還為未來更高功率OBC的設(shè)計(jì)預(yù)留了空間。通過優(yōu)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)和提升熱性能，模塊可在遠(yuǎn)低于175℃的結(jié)溫下穩(wěn)定運(yùn)行，為進(jìn)一步提升功率密度打下基礎(chǔ)。

　　電動化的深入發(fā)展要求車載充電器同時具備高效率、緊湊化和成本可控的特性。傳統(tǒng)分立器件已難以滿足這些要求，而以ROHM HSDIP20為代表的緊湊型SiC模塊正在成為解決之道。

　　通過將高性能SiC MOSFET集成到模塊中，并優(yōu)化隔離、散熱與拓?fù)湓O(shè)計(jì)，OBC能夠在更小的體積內(nèi)實(shí)現(xiàn)更高的功率密度和接近99%的效率，助于電動汽車提升續(xù)航和充電體驗(yàn)，也為車網(wǎng)互動和雙向充電提供了可靠的硬件基礎(chǔ)。

　　文章內(nèi)容僅供閱讀，不構(gòu)成投資建議，請謹(jǐn)慎對待。投資者據(jù)此操作，風(fēng)險(xiǎn)自擔(dān)。