像梦一样奔驰|全球首款120W PD快充电源专用SiC Diode案例分享
【像梦一样奔驰|全球首款120W PD快充电源专用SiC Diode案例分享】
一、前言
PD快充电源适配器有广阔的市场机会， 目前Vivo, Huawei, Oppo, Xiaomi主推标准品是18W-45W ；未来市场主流将会是65W , 80W, 90W, 100W , 120W 甚至200W ， 有 3-4 路输出 (PD ,+ type C, + type C)的产品 。
目前 ， 65W以下 ， 会使用传统Si MOSFET 或者GaN (氮化镓） 。 因为成本因素不会考虑SiC ， 但对于要求高效率模式98%或以上产品 ， 会在PFC电路中使用SiC Diode 。
碳化硅（SiC）器件制成的功率变换器具有更高的阻断电压 ， 更低的导通电阻和更高的导热性 ， 因此有望实现更高的功率密度 。 在可用的SiC器件类型中 ， 与SiC JFET或SiC晶体管相比 ， N沟道增强模式SiC MOSFET具有结构简单 ， 易于设计和低损耗的优势 ， 因此在取代传统Si MOSFET或Si IGBT方面具有最大的兼容性 。
目前Alpha ， 6A 650V DFN的SiC二极管已经在倍思130w产品量产 ， 目前可以免费提供样品 ， 您可以复制文章下方的链接打开百度云 ， 或者去微信公众号：韬略科技EMC的对话框里面输入“碳化硅” ， 获取样品申请方法 。
图1 倍思推出120W的充电器
根据充电头网站的拆解结果：安森美 NCP1616A1 PFC控制器 ， 驱动NV6127 ， 配合SiC二极管 ， 用于功率因数校正 。
图2 120W充电器的实物拆解图
碳化硅二极管 ， 用于PFC升压整流 ， 来自香港Alpha power ， ACD06PS065 ， 6A 650V 。
图3 ACD06PS065G规格书
二、SiC相关应用场景说明及优势分享
关于SiC Mosfet 与IGBT的使用场景说明：
图4 SiC Mosfet 与IGBT的使用场景说明
经实验测试 ， 采用SiC MOSFET的电源模块 ， 满载150A20V输出时 ， 效率达到93% ， 相比IGBT模块85%的效率 ， 提升了8个百分点 。 成本上 ， 开关管和驱动部分成本有所增加 ， 但是变压器、输出电感、半桥输入电容、输出电容、散热型材、散热风扇及整体外壳成本有所下降 ， 整体成本基本维持不变 。 体积上 ， 变压器体积减小一半 ， 电路板尺寸基本不变 ， 散热型材体积减小一半 ， 散热风扇由1个?120变为2个?40 ， 模块整体体积大约减小了1/3 。
图5 SiC器件成本优势分析
三、经验分享
案例：1200V/75mΩ高性价比SIC MOSFET助力6.6KW车载OBC全桥逆变 ， 较主流型号成本降低10% 。车载OBC充电机电路主要由AC/DC整流、升压PFC、全桥逆变、AC/DC整流四部分组成 ， OBC车载充电机简易电路框图如下图6所示 。
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