采用SiC功率器件可有效提高電動汽車驅動系統,獲得更高的擊穿電壓、更低的開啟電阻、更大的熱導率;并且能保證在更高溫度下可以穩定工作,使電動汽車或混合動力汽車功率轉化能耗損失降低20%,對大幅提高電動汽車續航里程具有重要意義。
目前車載充電器(OBC)與電機驅動器中可以使用碳化硅肖特基二極管,其中以OBC的應用更為廣泛。
碳化硅二極管在OBC中的應用場景:
OBC典型電氣結構由PFC和DC/DC兩部分組成,典型拓撲如下圖所示:
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二極管和開關管(IGBT、MOSFET等)是OBC中主要應用的功率半導體器件。如上圖所示,OBC的前級PFC電路和后級DC/DC輸出電路中會使用到二極管,對于二極管應用而言,二極管會根據應用的開關頻率在正向導通和反向截止狀態切換。
基本半導體碳化硅肖特基二極管在OBC的PFC電路有廣泛應用。相比與硅基二極管,基本半導體碳化硅肖特基二極管的最大優勢在于反向恢復電流IR可以忽略不計。對于OBC的PFC電路而言,硅基二極管的反向恢復損耗在其整體損耗中占據相當的比重,在PFC電路使用碳化硅肖特基二極管可有效提升PFC電路的效率;碳化硅肖特基二極管的QC和VF兩個主要參數相比硅基二極管也具有一定優勢,在OBC的后級輸出電路中使用碳化硅二極管可以進一步提升輸出整流的效率。
OBC用基本半導體碳化硅肖特基二極管:
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