国芯思辰｜对标C4D40120D，1200V SiC肖特基二极管B2D40120HC1让车载充电机更高效

时间：2022-12-08

作者：国芯思辰（深圳）科技有限公司

车载充电机是电动汽车的核心部件，其功能是按照电池管理系统的指令，动态调节充电电流和电压参数，完成电动汽车的充电过程。作为一款电力电子设备，车载充电机功率电路主要由AC-DC和DC-DC电路组成。如图所示：

车载充电机充电框图

传统的Si器件由于其耐压和开关频率的限制，已经不能满足车载充电机日益增长的性能需求，而高耐压、低损耗且具有高速开关特性的SiC器件，正逐步取代Si器件，成为车载充电机的主流应用。

下面我们以6.6kW车载充电机为例，介绍基本半导体的SiC肖特基二极管B2D40120HC1在充电机AC-DC和DC-DC电路中的应用：

1、AC-DC电路

车载充电机输入电压通常为交流220V，AC-DC可采用无桥PFC拓扑电路，在提高功率因数的同时，可得到宽范围（400~800V）的母线电压，如下图所示：

SiC二极管在无桥PFC电路应用

2、DC-DC电路

车载充电机出于安全性的考虑，要求充电桩与电池实现电气隔离，这就需要采用隔离变压器实现能量传递。目前，常用的拓扑结构为LLC谐振，如下图所示：

SiC二极管在LLC电路的应用

在上述PFC电路和LLC电路中，二极管的导通损耗和开关损耗越小、反向漏电流和反向恢复时间越小，开关频率就可以做到更高。反向耐压越高，工作电压选择就可以更高，效率也就越高。

基本半导体的SiC肖特基二极管B2D40120HC1，实现了Si快恢复二极管无法实现的较短的反向恢复时间（trr接近于零），反向恢复电流≤5uA（Vr=1200V，Tj=25℃时），耐压高达1200V，结温较高175℃。可有效降低开关损耗、提高开关频率，对车载充电机减小发热量、提高工作电压、能量密度以及效率至关重要。

此外，B2D40120HC1可与市面上科锐C4D40120D、罗姆SCS240KE2、英飞凌IDW40G120C5B、意法半导体STPSC40H12CWL、安森美FFSH40120ADN-F155等众多的品牌器件直接进行兼容替换使用，保证性能。

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