隨著新能源汽車快速普及，用戶對充電效率和補(bǔ)能體驗(yàn)的要求越來越高。作為車載充電系統(tǒng)的核心部件之一，OBC(On-Board Charger，車載充電機(jī))正朝著更高功率、更高效率和更高功率密度方向持續(xù)演進(jìn)。在這一過程中，碳化硅(SiC)功率器件的應(yīng)用逐漸成為行業(yè)共識(shí)，其中 SiC SBD(肖特基勢壘二極管)在 OBC 中發(fā)揮著不可忽視的作用。

從當(dāng)前主流方案來看，車載 OBC 的輸出功率主要集中在 3.3 kW、6.6 kW、11 kW 以及 22 kW 等等級(jí)。以 11 kW OBC 為例，若車輛搭載約 88 kWh 的動(dòng)力電池，完整充電時(shí)間仍需要 8 小時(shí)左右。與傳統(tǒng)燃油車加油相比，這樣的補(bǔ)能時(shí)間依然偏長。

因此，提高充電功率、縮短充電時(shí)間，成為 OBC 技術(shù)升級(jí)的核心方向之一。與此同時(shí)，更高功率意味著更高的工作電壓、更大的損耗壓力以及更嚴(yán)苛的熱管理挑戰(zhàn)，這些都對功率半導(dǎo)體器件提出了更高要求。

三相輸入架構(gòu)下，SiC SBD 成為理想選擇

在高功率 OBC 方案中，越來越多系統(tǒng)開始采用 三相 380 V 輸入架構(gòu)，使 OBC 功率可提升至 12 kW 甚至更高。在該架構(gòu)下，PFC(功率因數(shù)校正)級(jí)的輸出電壓通常會(huì)提升至 600 V 以上，對前端整流及續(xù)流器件的耐壓和效率提出了新的挑戰(zhàn)。

相比傳統(tǒng)硅二極管，SiC SBD 具備更高耐壓、更低反向恢復(fù)電荷以及更快開關(guān)速度等優(yōu)勢：

高耐壓能力：1200 V SiC SBD 可輕松應(yīng)對高壓 PFC 輸出環(huán)境

零反向恢復(fù)電流：顯著降低開關(guān)損耗，提升系統(tǒng)效率

高溫穩(wěn)定性好：適合車規(guī)級(jí)高溫工作場景

有利于系統(tǒng)小型化：減少散熱器體積，提高功率密度

正因如此，在 OBC 的 PFC 級(jí)、輔助電源及高頻整流環(huán)節(jié)中，SiC SBD 正逐步替代傳統(tǒng)硅基二極管方案。

SiC SBD 對 OBC 系統(tǒng)的實(shí)際價(jià)值

從整機(jī)角度來看，在 OBC 中合理引入 SiC SBD，能夠?yàn)橄到y(tǒng)帶來多方面收益：

提升整機(jī)效率

在高壓、高頻工作條件下，SiC SBD 能有效降低導(dǎo)通損耗與開關(guān)損耗，有助于 OBC 整體效率向 96% 甚至更高邁進(jìn)。

提高功率密度

損耗降低意味著散熱壓力減小，從而縮小磁性元件和散熱器體積，為高功率 OBC 的輕量化和緊湊化設(shè)計(jì)提供空間。

增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性

SiC 器件在高溫、高壓環(huán)境下的穩(wěn)定性，使其更適合新能源汽車長期、復(fù)雜工況下的使用需求。

至信微 SiC SBD 在 OBC 應(yīng)用中的實(shí)踐

在 SiC 功率器件領(lǐng)域，至信微電子持續(xù)深耕車規(guī)級(jí)產(chǎn)品布局，其 SiC SBD 系列已在 OBC 等新能源應(yīng)用中得到廣泛關(guān)注。

針對三相高功率 OBC 場景，至信微推薦采用 1200 V / 20 A～30 A 等級(jí)的 SiC SBD 產(chǎn)品，例如：

SDC20120T2AA、SDC30120T2AS

該系列產(chǎn)品在耐壓能力、正向壓降一致性以及高溫可靠性方面表現(xiàn)穩(wěn)定，適合用于高壓 PFC 級(jí)及高頻整流應(yīng)用，為 OBC 系統(tǒng)效率提升和功率升級(jí)提供可靠支撐。

作為至信微電子的合作代理商，浮思特科技長期關(guān)注新能源汽車電源系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，并持續(xù)為客戶提供 SiC 功率器件選型支持、應(yīng)用建議與技術(shù)交流。在 OBC 設(shè)計(jì)過程中，合理選擇 SiC SBD，不僅是器件替換，更是系統(tǒng)級(jí)效率與可靠性的綜合優(yōu)化。

未來，隨著 11 kW 及以上高功率 OBC 的進(jìn)一步普及，SiC SBD 在車載電源中的應(yīng)用空間仍將持續(xù)擴(kuò)大。浮思特科技也將攜手至信微，為新能源客戶提供更成熟、更可靠的功率半導(dǎo)體解決方案。