蓬勃發(fā)展的電動汽車(EV)市場推動了包括電動汽車充電器在內(nèi)的多個行業(yè)的發(fā)展，為滿足日益增長的電動汽車需求并實現(xiàn)低碳目標，通過高效設(shè)計電動汽車充電系統(tǒng)來完善充電基礎(chǔ)設(shè)施至關(guān)重要。

直流電動汽車充電器在充電站內(nèi)部將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，充電速度顯著提升，因此成為主流選擇。它能提高最高電壓以適配 400V 和 800V 兩種電動汽車電池，并將輸出功率提升至 350 kW以上，實現(xiàn)超快充。碳化硅(SiC)技術(shù)憑借更高的效率以及更強的高壓、高溫耐受能力，成為實現(xiàn)這些目標的理想選擇。

電動汽車直流充電樁框圖

下圖展示了安森美(onsemi) 設(shè)計的直流電動汽車(DC EV) 充電樁解決方案。 該圖闡釋了直流電動汽車充電樁中所采用的功率轉(zhuǎn)換與電源管理技術(shù)。 其中包含碳化硅(SiC) 分立MOSFET、 IGBT、 電源模塊、隔離柵極驅(qū)動器等主要元器件， 以及其他相關(guān)產(chǎn)品。 如下述推薦產(chǎn)品表所示，該框圖中大部分功能塊都可采用安森美的器件/方案。

評估板與參考設(shè)計

用于1200V M3S 4-PACK F2 EliteSiC MOSFET模塊的評估板|EVBUM2878G-EVB

該評估板專為評估安森美采用F2封裝的1200V M3S 4-PACK模塊而設(shè)計。

其主要用途是對以下全橋模塊進行雙脈沖開關(guān)測試和開環(huán)功率測試：

NXH011F120M3F2PTHG,

NXH007F120M3F2PTHG

該評估板可連接外部控制器， 來接收PWM輸入信號并處理故障信號。

主要特點：

4層FR4印制電路板，銅箔厚70μm

采用黑色PCB面板，具有高熱輻射率

4個隔離式單柵極驅(qū)動器，具備2.5 kV絕緣等級

用于輸入和輸出信號的連接器接口

集成薄膜直流母線

預(yù)留安裝孔，便于連接羅氏線圈和測量探頭

低寄生電感PCB布局設(shè)計

圖1： EVBUM2878G 評估板正面與背面視圖

用于1200V M3S 2-PACK F1 EliteSiC MOSFET模塊的評估板|EVBUM2880G-EVB

該評估板專為評估安森美采用F1封裝的1200V M3S(半橋) 2-PACK模塊而設(shè)計。 其主要用途是對以下半橋模塊進行雙脈沖開關(guān)測試和開環(huán)功率測試：

NXH008P120M3F1PTG, NXH010P120M3F1PTG,

NXH015P120M3F1PTG, NXH030P120M3F1PTG

該評估板可連接外部控制器， 來接收PWM輸入信號并處理故障信號。

主要特點：

采用F1 封裝雙 M3S 2-PACK 模塊插座

集成260 μF直流母線，供兩個2-PACK模塊共用(適用于全橋應(yīng)用設(shè)計)

為每個2-PACK模塊配備具有5 kVRMS隔離等級的隔離柵極驅(qū)動器NCP51561

采用黑色PCB，具備高熱輻射率

四路獨立 DC-DC 電源插座

低寄生電感PCB布局設(shè)計

通過單路 PWM 輸入信號生成死區(qū)時間，控制雙 2-PACK 模塊(可選)

通過兩路獨立PWM 輸入信號確保死區(qū)時間，控制雙 2-PACK 模塊(可選)

通過兩路獨立PWM輸入信號直接控制2-PACK模塊，無需修改輸出邏輯(可選)

圖2： EVBUM2880G 正面與背面視圖

解決方案推薦

直流電動汽車充電樁市場涵蓋多種應(yīng)用場景， 服務(wù)于住宅和商業(yè)應(yīng)用中不同的功率等級和充電時間需求。

作為功率半導(dǎo)體行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)， 安森美針對直流快充(DCFC) 應(yīng)用提供定制化解決方案， 并針對各種功率等級提供了全面的建議。 從功率低于22 kW的直流壁掛式充電系統(tǒng)， 到功率超過350 kW的超快速電動汽車充電系統(tǒng)， 安森美的EliteSiC MOSFET和Field Stop 7 IGBT可實現(xiàn)更高效率與功率密度， 同時搭配隔離柵極驅(qū)動器， 顯著提升系統(tǒng)安全性與可靠性。

表2： 安森美解決方案推薦

以上內(nèi)容摘自超快充電樁系統(tǒng)方案指南，掃碼可獲取完整版。