隨著800V高壓快充車型的密集上市，充電基礎(chǔ)設(shè)施也迎來了新一輪的技術(shù)升級。為了縮短充電時間，充電樁正在向大功率、高電壓、高功率密度的方向演進。

然而，很多電源工程師在設(shè)計15kW-40kW的充電樁電源模塊(特別是PFC電路和DCDC級)時，往往會遇到一個共同的“攔路虎”——反向恢復(fù)導(dǎo)致的開關(guān)損耗和溫升問題。

在傳統(tǒng)設(shè)計中，使用Si-FRD(快恢復(fù)二極管)作為續(xù)流二極管，由于其存在反向恢復(fù)電流trrtrr?，不僅會導(dǎo)致器件發(fā)熱嚴重，還會增加MOS管的開關(guān)應(yīng)力，限制開關(guān)頻率的提升。

為了解決這一痛點，第三代半導(dǎo)體SiC(碳化硅)器件的應(yīng)用成為必然趨勢。今天，我們就來聊聊至信微SiC SBD(肖特基勢壘二極管)在充電樁電源模塊中的具體應(yīng)用優(yōu)勢。

一、SiC SBD為何成為充電樁模塊的“標配”?

在拓撲結(jié)構(gòu)上，無論是維也納PFC還是移相全橋/LLC DCDC，二極管的反向恢復(fù)特性直接影響整機效率。

SiC SBD(肖特基二極管)屬于多數(shù)載流子器件，其最大的特性是零反向恢復(fù)恢復(fù)(Qrr≈0Qrr?≈0)。這意味著：

極低的開關(guān)損耗：相較于Si-FRD，可降低80%以上的關(guān)斷損耗，模塊散熱壓力更小。

更高的開關(guān)頻率：頻率提升了，磁性元件(變壓器、電感)的體積就能縮小，從而實現(xiàn)更高的功率密度。

高耐壓與高溫穩(wěn)定性：SiC材料本身的寬禁帶特性，使其在1200V高壓下仍能保持極低的漏電流，且工作結(jié)溫可達175℃甚至更高，非常適應(yīng)充電樁戶外惡劣的高溫環(huán)境。

二、實戰(zhàn)應(yīng)用：單向充電樁模塊的選型方案

目前市面上主流的15kW-20kW單向充電模塊，前級PFC(功率因數(shù)校正)部分通常采用1200V耐壓的二極管。我們以至信微的典型產(chǎn)品為例，看看具體的選型落地：

在15kW充電模塊的PFC電路中，電流應(yīng)力較大，通常需要采用多顆二極管并聯(lián)的方案。至信微的 SDC20120T2AA 是一個非常經(jīng)典的選項。

型號：SDC20120T2AA

規(guī)格：1200V / 20A

封裝：TO-247-2

應(yīng)用優(yōu)勢：該器件采用TO-247-2封裝，便于直接替換傳統(tǒng)Si

FRD。其極低的正向?qū)航?VFVF?)和穩(wěn)定的高溫特性，能有效降低PFC級的導(dǎo)通損耗，提升整個模塊的PF值。

對于功率段更高的30kW-40kW模塊，或者追求極致效率的設(shè)計，工程師往往會傾向于減少并聯(lián)顆數(shù)以簡化布板。這時，單管電流更大的SDC50120T2AS則更具吸引力。

型號：SDC50120T2AS

規(guī)格：1200V / 50A

封裝：TO-247-3

應(yīng)用優(yōu)勢：50A的大電流能力，使其在高壓大功率輸出級(如DCDC整流)表現(xiàn)優(yōu)異。在同樣的功率下，使用50A器件比并聯(lián)兩顆25A器件具有更好的電流均衡性，且能大幅縮減PCB面積，助力模塊向高功率密度演進。

三、工程師關(guān)心的：可靠性考量

在實際測試中，至信微的SiC SBD表現(xiàn)出了幾個值得關(guān)注的特性：

抗浪涌能力強：充電樁在啟動或電網(wǎng)波動時，會遭遇瞬間大電流沖擊。至信微的SBD擁有較高的浪涌電流耐受能力，確保模塊在惡劣電網(wǎng)環(huán)境下不失效。

雪崩耐量：在感性負載開關(guān)過程中，不可避免會產(chǎn)生過壓尖峰。良好的雪崩耐量為模塊提供了一定的安全緩沖區(qū)間。

作為至信微電子的合作代理商，浮思特科技長期關(guān)注新能源汽車、電源模塊以及工業(yè)電源領(lǐng)域的功率器件應(yīng)用，并持續(xù)為客戶提供包括SiC器件在內(nèi)的解決方案支持。依托至信微在碳化硅功率器件方面的技術(shù)積累，我們能夠為充電樁、電源模塊及新能源應(yīng)用提供穩(wěn)定可靠的器件選擇，并在選型與應(yīng)用階段為客戶提供相應(yīng)的技術(shù)支持。

隨著充電基礎(chǔ)設(shè)施持續(xù)升級，高效率、高可靠性的電源模塊將成為行業(yè)發(fā)展重點。以SiC SBD為代表的寬禁帶功率器件，也將在未來充電樁電源設(shè)計中扮演越來越重要的角色。

從系統(tǒng)效率、功率密度到可靠性要求的不斷提升，充電樁電源模塊正加速向SiC器件演進。SiC SBD憑借低損耗、高耐壓以及高溫穩(wěn)定等優(yōu)勢，為高功率充電設(shè)備提供了更加理想的解決方案。

未來，隨著碳化硅技術(shù)的不斷成熟，像至信微SiC SBD這樣的高性能器件將在新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施中發(fā)揮更重要的作用，也將進一步推動充電設(shè)備向更高效率、更高功率密度和更高可靠性發(fā)展。