전기차 충전 중

전기차 급속 충전용 실리콘 카바이드

급속 충전 DC 스테이션은 신속하고 직접적인 배터리 충전을 위해 온보드 충전기(OBC)를 우회하여 단 30분 만에 전기 자동차(EV)를 충전할 수 있습니다.

기존의 Si 부품을 Wolfspeed 실리콘 카바이드 업그레이드 제품으로 교체함으로써 DC 고속 충전기 설계는 시스템 효율성, 출력 밀도 및 신뢰성에서 상당한 이점을 실현할 수 있습니다. 이러한 고속 충전기 설계는 일반적으로 각각 20kW ~ 60kW 전력 변환 블록의 스택 그룹으로 구성됩니다.

Wolfspeed WolfPACK™ 실리콘 카바이드 전력 모듈

Wolfspeed SiC(실리콘 카바이드) 전력 모듈은 2배 이상의 주파수(45-250kHz)에서 스위칭하는 고효율(97.0% 피크)로 더 적은 수의 부품을 사용하여 간단한 고속 충전 회로 토폴로지를 구현합니다. 주파수가 높으면 자기와 커패시터 크기가 소형화되어 소형 경량 저가형 시스템을 사용할 수 있습니다.

Wolfspeed WolfPACK™ FM3 및 GM3 전력 모듈은 EV 고속 충전을 포함한 중간 전력 응용 제품에 이상적입니다.

이 모듈은 다양한 mΩ 옵션과 함께 MOSFET 하프브리지 및 6팩 구성으로 제공됩니다. 이 장치는 바닥판이 없는 설계, 작은 실장 면적 및 압입 핀을 특징으로 하여 효율적이고 강력한 성능을 제공하고 설계 및 조립 공정을 위한 시스템 레이아웃을 간소화합니다.

이 제품군에는 알루미나에 비해 열 저항을 50% 이상 줄이고 7배 더 높은 열 전도성을 제공하는 고성능 AlN(알루미늄 질화물) 기판 모듈이 포함됩니다.

25°C 기준 R(ON) 제품 SKU 구성 패키지 차단 전압
11mΩ CAB011M12FM3 하프브리지 FM3 1200V
16mΩ CAB016M12FM3 하프브리지 FM3 1200V
21mΩ CCB021M12FM3 6팩 FM3 1200V
32mΩ CCB032M12FM3 6팩 FM3 1200V
6mΩ CAB006M12GM3 하프브리지 GM3 1200V
8mΩ CAB008M12GM3 하프브리지 GM3 1200V
6mΩ CAB006A12GM3 하프브리지
(AlN 기판)
GM3 1200V
8mΩ CAB008A12GM3 하프브리지
(AlN 기판)
GM3 1200V

고속 충전 참조 설계: 25kW SiC AFE(액티브 프런트 엔드)

CRD25AD12N-FMC 참조 설계는 전기 자동차(EV) 급속 충전에 적용할 수 있는 양방향 고출력 밀도 AFE(액티브 프런트 엔드)를 생성하기 위해 Wolfspeed의 WolfPACK™ 전력 모듈을 적용하는 것을 보여줍니다.

이 설계는 여러 25kW AFE AFE를 인터리브하여 더 높은 전력 수준으로 확장하는 데 이상적입니다. 절연 기판과 함께 단일 전력 모듈을 사용하면 일반적으로 사용되는 열 관리 기술로 시스템 설계를 간소화할 수 있습니다.

전체 스택에는 Wolfspeed 모듈, Skyworks Si823H-AAWA-KIT 게이트 구동기, 방열판, 자기, 전력 PCB, 전압/전류 센서 및 컨트롤러가 포함됩니다.

Skyworks 기판 구성도

그림 1: EV 고속 DC 충전기용 전력 변환기의 단순화된 제품 구성도

AFE 전력 스테이지

그림 2: 고속 DC 충전기 설계에 적합한 Wolfspeed WolfPACK™ 전력 모듈을 특징으로 하는 25kW 양방향 AC/DC AFE

Skyworks Inc. 솔루션

Skyworks의 고성능 절연 제품은 안정적이고 견고합니다. 배포된 10억 개 이상의 채널과 10년 이상의 입증된 기술을 통해 Skyworks의 절연 솔루션은 전 세계 산업 및 자동차 고객의 신뢰를 받고 있습니다.

Skyworks의 Si823Hx 게이트 구동기 기판은 Wolfspeed WolfPACK™ 모듈의 동적 테스트를 위해 Wolfspeed의 고정형 유도 부하 평가 기판과 인터페이스하도록 설계되었습니다.

기판은 Si823H2x 모듈을 안전하게 구동하기 위한 내장형 데드 타임 제어 및 오버랩 보호 기능이 있는 2채널 게이트 구동기를 제공합니다. 또한 내장형 DC-DC 컨버터가 있는 Si88421x 디지털 절연기를 사용하여 온도 피드백을 절연하고 온보드 절연 게이트 전원 공급 장치를 제공합니다. 사용자 구성 가능한 게이트 저항, 상태 LED 및 테스트 포인트는 평가와 시제품 제작을 간단하고 효과적으로 구현합니다.

Wolfspeed의 WolfPACK™ FM3 및 GM3 실리콘 카바이드 전력 모듈의 스위칭 성능을 평가하고 최적화하는 데 필요한 도구를 얻으세요.

추가 리소스