【选型】20KW充电桩碳化硅MOS管的选型考量

2017-05-19 世强 Richard

在世强《20KW充电桩优选器件方案》里,DC/DC采用LLC串联谐振全桥变换器的电路拓扑,其功率开关管我们推荐了Wolfspeed的碳化硅MOS管C3M0065090D。其反向耐压为900V,导通电阻为65mΩ(36A),开关损耗(Eon+Eoff)为(225+91)共316μJ,上升时间36ns,下降时间25ns,封装为TO-247-3,如图1所示。并利用其正温度系数的特点,采用2颗并联使用组成2电平的双变压器LLC串联谐振全桥逆变器。



图1: C3M0065090D的封装及管脚定义


其实,Wolfspeed还有一颗碳化硅MOS管C3M006590J,其反向耐压也是900V,导通电阻也是65mΩ(36A),但开关损耗(Eon+Eoff)仅为(47+17)64μJ,上升时间6.5ns,下降时间5ns,而封装采用7L D2PAK,如图2所示。



图2:C3M0065090J的封装及管脚定义


从两款芯片的性能特性来看,C3M0065090J的开关损耗、开关上升时间、下降时间比C3M0065090D要好,因此,其开关频率可以做的更高,或者说,功率密度可以做的更高。即在相同开关频率下,C3M0065090J的功率效率会做得更高。究其原因,是因为采用了7L D2PAK封装,其核心是门极驱动采用了独立的栅、源引脚的Calvin连接技术,以及源极采用了多引脚技术和表面安装技术。这样的封装技术,减少了引脚的寄生电感和电容,减少了开关损耗,降低了开关上升时间和下降时间。


但7L D2PAK封装也有缺点,那就是焊接安装问题要麻烦一点,这是因为7L D2PAK采用了表面安装技术,且漏极是整块焊盘,面积也较大,虽然对散热有利,但对焊接不利,不利于生产。因此,综合这些因素,我们还是推荐了TO-247-3封装的C3M0065090D。说实在的,900V的反向耐压,对于最大750V输入母线电压,还是有点压力的。对设计者来说,主要挑战是LAYOUT的寄生电感问题。


还好,也许Wolfspeed也意识到了这些问题,并针对这些问题做了一些改善,最近推出了碳化硅MOS管C3M0065100K。该MOS管的反向耐压是1000V,导通电阻是65mΩ(35A),开关损耗(Eon + Eoff)共为(190+40)230μJ,上升时间10ns,下降时间8ns,而封装采用TO-247-4,如图3所示。


图3:C3M0065100K的封装及管脚定义


此次改善包括,增加了反向耐压至1000V,保留了门极驱动的Calvin连接技术,沿用了TO-247封装的简易安装技术,同时还增加了漏、源引脚之间的爬电距离,提高了电压隔离的安全性。


因此,《20KW充电桩优选器件方案》中的功率开关管,我们推荐最新的、改善了性能的CREE的碳化硅MOS管C3M0065100K


相关技术文档:

Wolfspeed 碳化硅MOSFET C3M0065090D数据手册 详情>>>

Wolfspeed 碳化硅MOSFET C3M0065090J数据手册 详情>>>

Wolfspeed C3M0065100J碳化硅功率MOSFET数据手册 详情>>>

相关元件供应 以下元器件世强均有代理,采购服务热线:40088-73266

C3M0065090D CREE 库存366 购买 询价

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最新评论

  • yuyu Lv5 . 技术专家 2017-10-13
    不错!
  • 大自然的搬运工 Lv3 . 高级工程师 2017-05-24
    上升时间680nS,是不是写错了呀。还推荐呀
    • 世小强回复:亲,感谢您的反馈!问题已经修正。
  • 182******68 Lv4 . 资深工程师 2017-05-19
    很好
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