基于安森美产品的直流电动汽车充电桩解决方案

蓬勃发展的电动汽车(EV)市场推动了包括电动汽车充电器在内的多个行业的发展，为满足日益增长的电动汽车需求并实现低碳目标，通过高效设计电动汽车充电系统来完善充电基础设施至关重要。

直流电动汽车充电器在充电站内部将交流电转换为直流电，充电速度显著提升，因此成为主流选择。它能提高最高电压以适配 400V 和 800V 两种电动汽车电池，并将输出功率提升至 350 kW以上，实现超快充。碳化硅(SiC)技术凭借更高的效率以及更强的高压、高温耐受能力，成为实现这些目标的理想选择。

电动汽车直流充电桩框图

下图展示了安森美(onsemi) 设计的直流电动汽车(DC EV) 充电桩解决方案。 该图阐释了直流电动汽车充电桩中所采用的功率转换与电源管理技术。 其中包含碳化硅(SiC) 分立MOSFET、 IGBT、 电源模块、隔离栅极驱动器等主要元器件， 以及其他相关产品。 如下述推荐产品表所示，该框图中大部分功能块都可采用安森美的器件/方案。

 

 

 

评估板与参考设计

用于1200V M3S 4-PACK F2 EliteSiC MOSFET模块的评估板|EVBUM2878G-EVB

该评估板专为评估安森美采用F2封装的1200V M3S 4-PACK模块而设计。

其主要用途是对以下全桥模块进行双脉冲开关测试和开环功率测试：

NXH011F120M3F2PTHG,

NXH007F120M3F2PTHG

该评估板可连接外部控制器， 来接收PWM输入信号并处理故障信号。

主要特点：

4层FR4印制电路板，铜箔厚70µm

采用黑色PCB面板，具有高热辐射率

4个隔离式单栅极驱动器，具备2.5 kV绝缘等级

用于输入和输出信号的连接器接口

集成薄膜直流母线

预留安装孔，便于连接罗氏线圈和测量探头

低寄生电感PCB布局设计

 

 

   

 

 

图1： EVBUM2878G 评估板正面与背面视图

用于1200V M3S 2-PACK F1 EliteSiC MOSFET模块的评估板|EVBUM2880G-EVB

该评估板专为评估安森美采用F1封装的1200V M3S(半桥) 2-PACK模块而设计。 其主要用途是对以下半桥模块进行双脉冲开关测试和开环功率测试：

NXH008P120M3F1PTG, NXH010P120M3F1PTG,

NXH015P120M3F1PTG, NXH030P120M3F1PTG

该评估板可连接外部控制器， 来接收PWM输入信号并处理故障信号。

主要特点：

采用F1 封装双 M3S 2-PACK 模块插座

集成260 µF直流母线，供两个2-PACK模块共用(适用于全桥应用设计)

为每个2-PACK模块配备具有5 kVRMS隔离等级的隔离栅极驱动器NCP51561

采用黑色PCB，具备高热辐射率

四路独立 DC-DC 电源插座

低寄生电感PCB布局设计

通过单路 PWM 输入信号生成死区时间，控制双 2-PACK 模块(可选)

通过两路独立PWM 输入信号确保死区时间，控制双 2-PACK 模块(可选)

通过两路独立PWM输入信号直接控制2-PACK模块，无需修改输出逻辑(可选)

 

 

   

 

 

图2： EVBUM2880G 正面与背面视图

解决方案推荐

直流电动汽车充电桩市场涵盖多种应用场景， 服务于住宅和商业应用中不同的功率等级和充电时间需求。

作为功率半导体行业的领军企业， 安森美针对直流快充(DCFC) 应用提供定制化解决方案， 并针对各种功率等级提供了全面的建议。 从功率低于22 kW的直流壁挂式充电系统， 到功率超过350 kW的超快速电动汽车充电系统， 安森美的EliteSiC MOSFET和Field Stop 7 IGBT可实现更高效率与功率密度， 同时搭配隔离栅极驱动器， 显著提升系统安全性与可靠性。

表2： 安森美解决方案推荐

 

 

 

 

以上内容摘自超快充电桩系统方案指南，扫码可获取完整版。