ApplicationZHCAC01–OBCDC/DCSiCMOSFETApplicationApplication ZHCAC01–OBCDC/DCSiCMOSFETScarlett SalesandMarketing/China800V系統(tǒng)要求功率SiCMOSFET的應(yīng)用OBCDC/DC中SiCMOSFET應(yīng)用場 OBCDC/DC常見功率級架 400V電壓平臺OBCDC/DC系統(tǒng)中SiCMOSFET應(yīng)用場 400V單相OBC系統(tǒng)中SiCMOSFET應(yīng)用場 400V三相OBC系統(tǒng)中SiCMOSFET應(yīng)用場 800V電壓平臺OBCDC/DC系統(tǒng)中SiCMOSFET應(yīng)用場 SiCMOSFET應(yīng)用特 SiCMOSFET應(yīng)用特 SiCMOSFET驅(qū)動選型及設(shè)計要 SiCMOSFET驅(qū)動供電方 Figure OBCDC/DC常見功率級架 Figure Figure 圖騰柱PFCSiCMOSFET快管應(yīng)用場 Figure 交錯并聯(lián)圖騰柱PFCSiCMOSFET快管應(yīng)用場 Figure 400V三相OBCDC/DC系統(tǒng)中SiCMOSFET應(yīng)用場 Figure 400V三相11kW雙向OBC中SiCMOSFET應(yīng)用場 Figure 800VOBCDC/DCSiCMOSFET應(yīng)用場 Figure 800V三相OBC及移相全橋DCDCSiCMOSFET應(yīng)用位 Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure OBCDC/DC中SiCMOSFETOBCDC/DCOBCDC/DC組合為常見的動力總成組合形式，兩者可以共享機械外殼和冷卻OCFC和/C兩級。FC/C流母線電壓。受電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)置分布的影響，在中國單相交流電樁更為普遍，而在國外其它區(qū)域如歐洲，三相F-入的F-10FC以典型的OC系統(tǒng)在FC級后還有會/C或VOC-5V與-。12V12V電池供電。

PFCOutputEg:400V-600Vforsinglephase700V-1000Vforthreephase

OBCOutputEg:230V-450Vfor400V450V-950Vfor800V

DC/DCOutputEg:9-16VAC

HVDC/DCPFCDC/DCPFC

LVBatteryAndLVLoadsHV-LVFigure OBCDC/DCHV-LV400VOBCDC/DCSiCMOSFET400VOBCSiCMOSFET的使用場400VOBCDC/DCPFCOBC整體輸出的電池BoostPFCPFCPFC在逐步成為PFCSiCMOSFET高頻開關(guān)、反向恢復(fù)低和導(dǎo)通電阻小的優(yōu)2所示。SiCSwitchSi

400V Eg:230V-

SiMOSFET Figure 45-65HzOBCOBC，即需要高壓SiCMOSFET在圖騰柱和交錯并聯(lián)圖騰柱電路中的用法。SiCSiCSlowSiCSiOrSiFastSiOrSiFigure PFCSiCMOSFET Fast FastSiOrSiSlow OrSiFigure SiCMOSFET56400V電壓平臺，11kWOBCSiCMOSFET的使用位置。Upto900V

400VEg:230V-

SiCSwitchSiSwitch SiCMOSFET Figure 400VOBCDC/DCSiCMOSFETPFCDC/DCStageDC/DCStagePFCDC/DCStageDC/DCStageSiCMOSFETSiCMOSFETSiCSiCSiCSiMOSFETSiSiCMOSFETSiCMOSFETSiCSiCMOSFETSiCSi SiFigure 400V11kWOBCSiCMOSFET800VOBCDC/DCSiCMOSFET800V，OBCDC/DC400V等級800V電壓等級平臺。此時不論是單相或三相系統(tǒng)，OBC的兩級和高壓轉(zhuǎn)低壓DC/DC高壓側(cè)的開關(guān)管SiCMOSFET78800V電壓平臺下三相OBCDC/DCSiCMOSFET的使用位置。 Upto900V 800VEg:450-

SiCSi Figure 800VOBCDC/DCSiCMOSFETVupto LVPFCPFCDC/DCStageDC/DCStageHV->LVDCHV->LVDCFigure 800VOBCDCDCSiCMOSFETSiCMOSFETSiCMOSFET如前文所述，SiCMOSFET在OBCDC/DC系統(tǒng)中的應(yīng)用場景多為高電壓和高開關(guān)速率的場合，因而在開關(guān)Cgd轉(zhuǎn)移至下管門極，會造成門級電壓出現(xiàn)一個小的尖峰。根據(jù)廠家和溝道技術(shù)的不同，SiCMOSFET的閾值電壓一般為2V至5V。如果在這一過程中串?dāng)_造成的電壓抬升幅度超過了SiCMOSFET開通的閾值電壓，可能會造成下橋臂的誤開通，從而導(dǎo)致上下橋臂直通，造成系統(tǒng)短路損壞等嚴(yán)重1。VBUSorIINJ=FalseTurnFigure dv/dtSiCMOSFETSiCMOSFETIC(sourcecurrent)和灌電流(sinkcurrent)MOSFET10展示了TI雙通道隔離驅(qū)動芯片11展示了開關(guān)過程中Figure10.UCC21530-Q1

SiCFigure11.ROL,ROHRgate_extMOSFETRgate_in。UCC21530-Q13

=min(4??, ??????????//??????+??????????_??????

=min(6??, ??????+??????????_??????Figure12.UCC21530-Q1MOSFETMOSFET體二極管關(guān)斷同時發(fā)生，所以開通速度有時受限于體二極管的反向恢決于驅(qū)動電流本身。更小的關(guān)斷電阻可以增大關(guān)斷電流越大，提升關(guān)斷速率,降低開關(guān)損耗。Figure13.SiCMOSFET需要使用正負(fù)壓驅(qū)動，即通過負(fù)壓關(guān)斷確保關(guān)MOSFET14所示。IINJ=-5VNegativeFigure14.SiCMOSFETSiCMOSFET誤開通的方式是搭建米勒鉗位電路或使用具有米勒鉗位功能的芯片，如MOSFETSiCMOSFET柵極有力關(guān)斷，從而避免誤導(dǎo)通。IINJ=

SiCFigure15.MOSFETVEE/VSS腳。SiCMOSFETC3M0016120K6Vth=2.5V，以系統(tǒng)設(shè)置負(fù)壓驅(qū)動為-5V為例。8VUVLOSiCMOSFETVgsmin8V-5V=3V，僅略高于芯片的導(dǎo)SiCMOSFET16m?SiCMOSFET驅(qū)動電UVLO12V的芯片，如業(yè)界廣泛使用的TI雙通道隔離驅(qū)UCC21530-Q12UCC21551-Q17UCC5350-Q14,SiCMOSFET驅(qū)動供電進(jìn)行及時保護(hù)，減小此類風(fēng)險。SiCMOSFET如前文所述，SiCMOSFETMOSFET完全開通，同時也需8。SiCMOSFETTIUCC27524-Q1916fromfrom

VDDFigure16.另外，不同于驅(qū)動MOSFET結(jié)電容的容性負(fù)載，驅(qū)動芯片驅(qū)動變壓器等感性負(fù)載時，輸出承受負(fù)壓和需要注意的是，UCC27524-Q10.3VPN二極管，其較大的正向?qū)▔航?~0.7V)常常使其不能在超出負(fù)向耐壓限值時及時起到保護(hù)作用。通常建議選擇正向?qū)▔航蹈〉男ぬ鼗O管進(jìn)行負(fù)電壓的有效鉗位,BAT54S10.針對這一應(yīng)用場景和典型電路，TI推出了新一代產(chǎn)品UCC27624-Q111，提升了輸入側(cè)負(fù)壓耐受能力至-10V，輸出負(fù)壓耐受能力提升為-2VUCC27624-Q1后，可以不需上圖中紅框標(biāo)出的鉗位保護(hù)電路，大大減小系統(tǒng)成本和板面積。關(guān)于此方案更加詳細(xì)的描述可以參考此篇E2E12。UCC27624-Q1芯片的魯棒性和管腳電應(yīng)力承受能力更強，但是此方案仍然有其應(yīng)用的局限性。因為變SiCMOSFET高電壓和高dVdTCMTI要求不利。針對上述應(yīng)用的局限性，TILLC控制芯片UCC25800-Q113作為驅(qū)動變壓器隔離供電方案。LLC拓?fù)渲校儔浩髀└锌梢宰鳛殡娐返囊徊糠謪⑴c諧振，因而不需要刻意優(yōu)化。這時變壓器可以使用分立142pFLLCEMI整體性能的CMTI150V/ns。 SplitSplit

Figure17.另外，UCC25800-Q1MCU/DSP的輸入信號，因此不受主控芯片布板位置的影響。Figure18.UCC25800-Q1]TISN6507-Q117。除了推挽拓?fù)浔旧淼膬?yōu)勢外，SN6507-Q1更獨特 Figure19.SN6507-Q13.33.4UCC25800-Q1SN6507-Q1都為開環(huán)的變壓器驅(qū)動方案，因此1%TL431-Q118LDOLP2951-Q119,TPS7B84-Q120等再進(jìn)行穩(wěn)壓。OBC