您需要了解的电动车充电桩方案设计与核心EliteSiC功率器件

一个采用模块化充电解决方案的350 KW充电站，可以在大型机柜中通过堆栈多个25kW模块快速部署安装。安森美为25kW交流/直流转换器的功率级提供F2封装的EliteSiC功率器件NXH004P120M3F2PTHG，它是一款4mΩ/1200V SiC MOSFET 2-PACK半桥拓扑结构及一个NTC热敏电阻。通常前端功率级是一个双向3相6开关PFC拓扑结构，需要用到3个NXH004P120M3F2PTHG功率模块；而后端功率级是一个双向相移全桥DC/DC拓扑结构，需要4个NXH004P120M3F2PTHG功率模块。

► 4mΩ/ 1200 V M3S SiC MOSFET 半桥

► 直接覆铜基板(DBC)

► NTC热敏电阻

►带或不带预涂热界面材料(TIM)

►带有可焊接引脚和压接引脚的选项

►这些器件不含铅、不含卤化物且符合 RoHS 标准

安森美推出了EliteSiC功率器件NXH004P120M3F2PTHG适用于交流/直流转换器功率级。首先是4mΩ的低导通电阻实现较低的导通损耗，其次是两个关键参数E_ON为1.77mJ、E_OFF为1.18mJ实现更低的开关损耗。因此， EliteSiC功率器件可以在更高的开关频率下工作，具有更高的转换效率和更少的废热。整体表现是优于传统的IGBT/MOSFET模块。

功率模块使用了直接覆铜基板(DBC)作为裸晶的承载体，结-壳热阻RthJC已经包含了绝缘层。可以在NXH004P120M3F2PTHG的规格书中找到RthJC和RthJH热阻参数，分别是0.121℃/W和0.263℃/W。由于它的导热能力更好，使得模块可以在更高的功率下运行。

安森美的EliteSiC功率器件NXH004P120M3F2PTHG的最大工作接面温度为175°C，需要外部控制和栅极驱动器。该模块整合一个5kΩ的NTC，用于测量模块内部裸晶的温度，它对于散热系统中的散热片设计是非常重要的。NXH004P120M3F2PTHG提供更好的散热表现，有助于电源设计者构建更高功率密度的EV直流快速充电桩产品。

安森美NTBG022N120M3S(1200V, SiC MOSFET) + NCD57084(隔离IGBT驱动IC)，应用在600V~900VDC(Max) 及6KW输出的EV充电桩。

►1. NTBG022N120M3S 1200V SiC MOSFET，是安森美第三代半导体SiC MOSFET, R_{ds_on}(Max)=30mohm@18V(V_gs)，具有极低的Gate Charge Qg(tot)=151nC 及容抗Coss=146 pF，适合应用在高电压、大电流及高速切换的工作条件，V_gs (闸源极) 最大电压范围为-10/+22V，建议V_gs sop操作电压-3/+18V。

►2. NCD57084 安森美IGBT隔离驱动IC，具有高驱动电流(+7A/-7A)及2.5KVrms 内部电气隔离电压，另外配备 DESAT Pin 侦测 IGBT 短路故障，相关功能如下示：

a. 具有可编程设计延迟的DESAT保护

b. 负电压（低至 −9V）能力，适用于 DESAT

c. 短路期间的IGBT栅极箝位

d. IGBT栅极有源下拉

e. IGBT短路期间软关断(Soft Turn-off)

f. 严格的UVLO 准位，实现偏差Bias灵活性

g. UVLO/DESAT期间的输出部分脉冲回避（重新启动）

h. 3.3 V、5 V和15 V逻辑电压准位输入

i. 2.5 kVrms 电压

j. 高瞬态抗扰度

k. 高电磁抗扰度

►3. 高效率辅助电源及DC-DC 转换器：在此开发板中，初级侧驱动电路是由外部电源提供，规格为12V/1A，次级侧由NCV3064 IC组成高效率辅助电源，提供+12V~+18V , -3.5V_dc电压供驱动电路使用。

输入电压：600 V to 800 VDC (最大可允许900VDC)；输出功率：6KW；输出电压：600V；输出电流：10A；操作频率：50KHZ。