
随着新能源汽车渗透率持续攀升,“充电慢” 仍是用户核心痛点之一。直流充电桩作为快充场景的核心设备,其电源模块的效率、体积与可靠性直接决定充电体验 —— 而PFC(功率因数校正)模块作为电源模块的 “能量入口”,正是提升充电效率的关键环节。
今天大家聊聊 SiC(碳化硅)功率器件如何为充电桩 PFC 模块 “提质增效”,以及至信微电子打造的适配方案。
一、为什么 SiC 功率器件成了充电桩 PFC 的 “优选”?
传统充电桩 PFC 模块多采用硅基 IGBT 或二极管,但随着充电桩功率向 15KW、20KW 甚至更高等级升级,硅器件的局限性逐渐凸显:开关频率低导致模块体积大、高频损耗高影响效率,且耐高温性能不足需额外加强散热。
而 SiC 功率器件凭借三大核心优势,完美匹配充电桩 PFC 的需求:
高频低损耗:SiC 材料的开关速度是硅的数倍,开关损耗仅为硅器件的 1/10,可显著降低 PFC 模块的能量损耗;
高压耐高温:1200V 耐压等级适配充电桩高压工况,且能在 200℃以上高温稳定工作,减少散热设计成本;
小型化优势:高频特性允许缩小滤波元件体积,让 PFC 模块更紧凑,适配充电桩 “轻量化” 需求。
二、不同 PFC 拓扑下,至信微 SiC 器件的选型方案
在直流充电桩领域,不同功率需求对应不同的 PFC 拓扑结构,而器件选型需与拓扑特性深度匹配。浮思特科技在服务客户过程中,与专注于 SiC 功率器件研发的至信微达成深度合作,针对两种主流拓扑梳理出高适配性方案:
1. 单向 15KW 左右模块:三相维也纳 PFC 拓扑
三相维也纳 PFC 拓扑因结构简单、谐波抑制效果好,广泛应用于单向 15KW 等级的充电桩电源模块。该拓扑对整流器件的耐压、电流能力要求较高,至信微推荐选用1200V SiC SBD(肖特基二极管) ,具体型号及优势如下:
SDC20120T2AA(20A):1200V 耐压满足高压需求,20A 额定电流适配中低功率段,反向恢复损耗极低,提升 PFC 模块效率至 98% 以上;
SDC50120T2AS(50A):50A 大电流规格覆盖高功率段需求,采用 TO-247 封装,散热性能优异,适合长期高负载运行场景。
实际应用中,这两款 SiC SBD 可根据模块具体功率需求灵活选型,既能保证可靠性,又能避免 “大材小用” 造成的成本浪费。
2. 双向 20KW 左右模块:三相全桥 PFC 拓扑
双向 20KW 等级的充电桩(支持车辆向电网放电 V2G)多采用三相全桥 PFC 拓扑,该拓扑需要器件同时具备整流与逆变能力,对开关器件的动态性能要求更高。至信微的1200V SiC MOSFET 凭借优异的开关特性,成为该拓扑的理想选择,推荐型号:
SMC28N120T4AS(28mΩ):1200V 耐压 + 28mΩ 低导通电阻,导通损耗小,适合对效率要求严苛的场景,可降低 PFC 模块温升;
SMC32N120T4BA(32mΩ):32mΩ 导通电阻平衡性能与成本,采用 TO-247-4L 封装,栅极控制更稳定,适配双向充放电的高频切换需求。
我们曾协助某充电桩客户将三相全桥 PFC 模块的硅 IGBT 替换为至信微 SMC28N120T4AS,最终模块效率提升 2.3%,散热风扇转速降低 30%,整体可靠性显著提升。
作为至信微电子的合作代理商,浮思特科技不仅深耕电量监测、电流传感等领域,更注重为客户提供 “一站式功率解决方案”。与至信微的合作,正是基于双方对充电桩行业技术痛点的共同理解 —— 我们不仅为客户提供至信微经过实际验证的 SiC 器件,还会协助客户完成 PFC 模块的参数匹配、损耗测算与可靠性验证。
随着快充技术向 “超充” 升级,SiC 功率器件在充电桩领域的应用将成为必然趋势。浮思特科技将持续依托与 至信微等优质合作伙伴的协同优势,既为行业分享前沿技术,也为客户提供从器件选型到方案落地的全流程支持。
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关于我们:浮思特科技成立于2008年,专注于电子方案开发与电子元器件代理销售,长期深耕新能源、电动汽车、充电桩、家用电器及触控显示等领域,积累了丰富的项目技术经验,并与多家世界500强企业及独角兽企业建立了稳定的合作关系。公司还自主研发了功率模块、红外成像仪等产品,广泛应用于工业控制、智能设备和消费电子领域。始终秉持“技术创新,赋能未来”的理念,持续提升技术服务能力与产品竞争力。