Застосування MOSFET і IGBT у зарядних станціях

1. Вступ до зарядних станцій
Зарядна станція — це пристрій, що забезпечує поповнення енергії для електромобілів. Її функція аналогічна функції паливного насоса на АЗС. Вона може бути закріплена на підлозі або на стіні й встановлюється в громадських будівлях (офісних будівлях, торгових центрах, громадських автостоянках тощо), житлових автостоянках або спеціалізованих зарядних станціях. Зарядна станція забезпечує заряджання різних типів електромобілів залежно від різних рівнів напруги.
Вхідний кінець зарядної станції безпосередньо підключений до мережі змінного струму, а вихідний кінець оснащений зарядним роз’ємом для заряджання електромобіля. Зарядні станції, як правило, пропонують два способи заряджання: звичайне заряджання та швидке заряджання. Користувачі можуть скористатися спеціальною зарядною картою, провівши нею по інтерфейсу людина–машина, що надається зарядною станцією, щоб виконати відповідні операції заряджання та роздрукувати дані про плату. Дисплей зарядної станції може відображати такі дані, як обсяг заряджання, сума плати та тривалість заряджання.
Зарядні станції класифікуються за способами заряджання: станції постійного струму (DC), станції змінного струму (AC) та інтегровані станції змінного/постійного струму (AC/DC).
Станція зарядки AC
AC-зарядна станція — це пристрій живлення, який постійно встановлюється поза електромобілем і підключається до електромережі для забезпечення джерела змінного струму для бортового зарядного пристрою електромобіля (тобто зарядного пристрою, постійно встановленого на електромобілі). AC-зарядна станція забезпечує лише вихідну потужність і не має функції заряджання. Для заряджання електромобіля її необхідно підключити до бортового зарядного пристрою, тобто вона виконує лише функцію керування живленням.
Dc зарядна станція
Основні компоненти станції постійного струму для заряджання включають: силовий блок, блок керування, вимірювальний блок, інтерфейс заряджання, інтерфейс живлення та інтерфейс взаємодії людини з машиною тощо. Силовий блок — це модуль заряджання постійним струмом, а блок керування — це контролер станції заряджання. Крім цих основних компонентів, станція постійного струму для заряджання містить також інші важливі невеликі деталі, наприклад, деталі з листового металу, запобіжники, реле та пристрої захисту від блискавки тощо. Як продукт системної інтеграції станція постійного струму для заряджання складається не лише з «модуля заряджання постійним струмом» та «контролера станції заряджання» як технічного ядра, а й конструктивне виконання є одним із ключових аспектів загального проектування надійності станції заряджання.

2. Застосування продукту та його переваги

Для застосування на ринку станцій заряджання високовольтний супер-перехідний MOSFET нашої компанії має такі переваги:

(1) Для топології LLC оптимізовано вбудований діод для підвищення здатності до швидкості зміни струму (di/dt), зменшення заряду відновлення (Qrr) та перешкод у керуванні;
(2) Напругу порогу (Vth) оптимізовано, щоб забезпечити більш надійну паралельну роботу кількох транзисторів;
(3) Оптимізовано заряд затвора (Qg) та співвідношення ємностей Coss/Ciss для зменшення втрат у ланцюзі керування та підвищення стійкості керування до перешкод;
(4) Енергію аварійного струму (EAS) оптимізовано для підвищення стійкості до лавинного пробою.

Щодо застосування на ринку зарядних станцій, переваги нашого продукту такі:
(1) Оптимізація напруги насичення колектор-емітер (Vcesat) для більш значного зниження втрат на провідності та зменшення нагріву;
(2) Оптимізація зворотного паралельного діода для підвищення здатності до швидкості зміни струму (di/dt);
(3) Оптимізація швидкості перемикання, завдяки чому частота перемикання досягає 60 кГц.

Ці переваги зробили наш продукт безпечнішим і ефективнішим у застосуванні в зарядних станціях.

3. Один із рекомендованих товари