新型大功率模塊助你在日益火爆的充電樁搶占先機

　　新能源汽車隨著相關技術的日趨成熟而越來越受歡迎，同時其清潔環(huán)保的特點已經(jīng)越來越受到大眾的喜愛。只是受制于動力系統(tǒng)(電池等)的限制，新能源汽車的續(xù)航與動力艙的體積一直為人詬病。由此可見，新能源汽車優(yōu)勢非常明顯，但弱點也比較突出，因此如何才能充分利用這種新技術，使之不雞肋呢?增加配套基礎設施(像燃料動力車一樣，增加“加油站”即充電樁/充電機)毫無疑問成為推動電動車發(fā)展的最強助力。這個配套基礎設施的潛力有多大?可以這么說，有路的地方就有機會!由此，我們可以看到大量的企業(yè)信心滿滿地殺入這個市場。

　　那么問題來了，充電樁/充電機與現(xiàn)在沸沸揚揚的互聯(lián)網(wǎng)+不同，相關的企業(yè)是需要拿出具體的產(chǎn)品出來的。因此很多對這個市場躍躍欲試的企業(yè)會面臨一個嚴峻的問題，如何才能更快地推出相關的產(chǎn)品以加入到市場的角逐中去呢?我們都知道，充電樁其實就可以理解成一個大的電源，它實現(xiàn)了交流工電到直流高壓的變換。其中，除了軟核之外，最為核心的就是功率器件了。功率器件無外乎兩個選擇，一個是用單管，一個是用模塊;使用單管，或許成本會略微降低，但是散熱，布板等都需要特別留意，在大電流的應用場合尤甚，此時功率模塊當仁不讓地成為最優(yōu)的選擇。

　　讓我們再把眼光投向充電樁本身，讓我們抽象出整個產(chǎn)品的拓撲。由于小功率樁與早期通訊電源的類似性，很多客戶直接會用8kw左右的通訊電源做成模塊，最后組成更大功率段的樁。這種電源由于功率數(shù)相對還是比較大的，同時為了提高其電能利用率，降低對電網(wǎng)系統(tǒng)的干擾，一般他們都會采用三相Vienna整流/PFC環(huán)節(jié)。

　　交流輸入之后使用的是典型的三相Vienna PFC整流結(jié)構(gòu)，經(jīng)過可控整流之后，電壓可能會升到>750V左右，然后再通過DC-DC單元提供可控的電壓和電流輸出。由于其應用的特殊性，現(xiàn)在較為常見的有LLC諧振結(jié)構(gòu)。早期由于MOS具有較好的關斷特性，因此尤其適合ZVS技術相關的結(jié)構(gòu)中，而早期的IGBT由于工藝限制等，開關頻率也做不到很高(導通損耗與開關損耗等)，因此之前的LLC大多是用CoolMOS來做。現(xiàn)在infineon新推出了H5代功率管，則能夠適合高頻開關的需求：

　　我們都知道，IGBT相對MOS輸出電容更小，開通損耗會更小，在一定占空比的情況下會更為有利，CoolMOS盡管也可以做到較小的開通損耗，但是成本相對會增加很多。

　　Vincotech則充分利用了H5的高開關頻率的特性，為充電樁的DC-DC部分專門定制了一款由H5模塊構(gòu)成的全橋電路，非常適合于充電樁的DC-DC輸出部分。同時，vincotech也充分利用其在功率電子市場的雄厚技術與經(jīng)驗積累，為客戶帶來了雜散電感更低，更容易設計的功率模塊。

　　如下圖所示，Vincotech推出了10-FY074PA100SM-L583F08產(chǎn)品，該產(chǎn)品是一款適于高效H橋拓撲的模塊，該模塊高度為12mm，采用的是射極開路的形式，設計更為靈活。此外，該產(chǎn)品還貼心地為客戶集成了電容器和熱偶。內(nèi)部器件如上所述，選用的是Infineon的高速H5 IGBT與超快二極管的組合，同時考慮到該產(chǎn)品的電流數(shù)較大，vincotech還是沿用了其擅長的低雜散電感的設計特長，讓模塊相關的雜散電感整體降低了一個檔次，大大減少了用戶工程師的設計與調(diào)試時間。

　　該產(chǎn)品內(nèi)部選用的IGBT H5的額定電壓為650V，持續(xù)工作電流(極限結(jié)溫，散熱器溫度高達80攝氏度的極限溫度下)能夠保持在79A，而其可重復的通過峰值電流能力則能夠達到300A;反并聯(lián)二極管則能夠重復耐受650V高壓，長時間的通流能力為52A，可重復的峰值通流能力也達到了120A?？紤]到輸出電壓有可能會超過650V，因此我們可以通過模塊的串接，非常方便就能實現(xiàn)高壓快速H橋LLC電路(或是其它形式)。目前，世強支持Vincotech 全線產(chǎn)品供貨。