随着新能源汽车快速普及,用户对充电效率和补能体验的要求越来越高。作为车载充电系统的核心部件之一,OBC(On-Board Charger,车载充电机)正朝着更高功率、更高效率和更高功率密度方向持续演进。在这一过程中,碳化硅(SiC)功率器件的应用逐渐成为行业共识,其中 SiC SBD(肖特基势垒二极管)在 OBC 中发挥着不可忽视的作用。
从当前主流方案来看,车载 OBC 的输出功率主要集中在 3.3 kW、6.6 kW、11 kW 以及 22 kW 等等级。以 11 kW OBC 为例,若车辆搭载约 88 kWh 的动力电池,完整充电时间仍需要 8 小时左右。与传统燃油车加油相比,这样的补能时间依然偏长。
因此,提高充电功率、缩短充电时间,成为 OBC 技术升级的核心方向之一。与此同时,更高功率意味着更高的工作电压、更大的损耗压力以及更严苛的热管理挑战,这些都对功率半导体器件提出了更高要求。
三相输入架构下,SiC SBD 成为理想选择
在高功率 OBC 方案中,越来越多系统开始采用 三相 380 V 输入架构,使 OBC 功率可提升至 12 kW 甚至更高。在该架构下,PFC(功率因数校正)级的输出电压通常会提升至 600 V 以上,对前端整流及续流器件的耐压和效率提出了新的挑战。
相比传统硅二极管,SiC SBD 具备更高耐压、更低反向恢复电荷以及更快开关速度等优势:
高耐压能力:1200 V SiC SBD 可轻松应对高压 PFC 输出环境
零反向恢复电流:显著降低开关损耗,提升系统效率
高温稳定性好:适合车规级高温工作场景
有利于系统小型化:减少散热器体积,提高功率密度
正因如此,在 OBC 的 PFC 级、辅助电源及高频整流环节中,SiC SBD 正逐步替代传统硅基二极管方案。
SiC SBD 对 OBC 系统的实际价值
从整机角度来看,在 OBC 中合理引入 SiC SBD,能够为系统带来多方面收益:
提升整机效率
在高压、高频工作条件下,SiC SBD 能有效降低导通损耗与开关损耗,有助于 OBC 整体效率向 96% 甚至更高迈进。
提高功率密度
损耗降低意味着散热压力减小,从而缩小磁性元件和散热器体积,为高功率 OBC 的轻量化和紧凑化设计提供空间。
增强系统可靠性
SiC 器件在高温、高压环境下的稳定性,使其更适合新能源汽车长期、复杂工况下的使用需求。
至信微 SiC SBD 在 OBC 应用中的实践
在 SiC 功率器件领域,至信微电子持续深耕车规级产品布局,其 SiC SBD 系列已在 OBC 等新能源应用中得到广泛关注。
针对三相高功率 OBC 场景,至信微推荐采用 1200 V / 20 A~30 A 等级的 SiC SBD 产品,例如:
SDC20120T2AA、SDC30120T2AS
该系列产品在耐压能力、正向压降一致性以及高温可靠性方面表现稳定,适合用于高压 PFC 级及高频整流应用,为 OBC 系统效率提升和功率升级提供可靠支撑。

作为至信微电子的合作代理商,浮思特科技长期关注新能源汽车电源系统的发展趋势,并持续为客户提供 SiC 功率器件选型支持、应用建议与技术交流。在 OBC 设计过程中,合理选择 SiC SBD,不仅是器件替换,更是系统级效率与可靠性的综合优化。
未来,随着 11 kW 及以上高功率 OBC 的进一步普及,SiC SBD 在车载电源中的应用空间仍将持续扩大。浮思特科技也将携手至信微,为新能源客户提供更成熟、更可靠的功率半导体解决方案。
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