【導讀】便捷高效的充電能力是所有純電動汽車 (BEV) 成功的關鍵。充電的地方越多
，充電的速度越快
，大眾就越有可能購買 BEV，而非燃油車。

但是，要讓設計的電動汽車快速充電樁緊湊
、高效且可靠，並非易事。除了實際的轉換電路外


，硬件保護技術也必不可少，需要設計人員對多種“假設”場景進行分析。方案包括使用由無源 RC 網絡和阻斷組件構成的緩衝器。

圖 1：安森美 (onsemi) 基於 25kW SiC 模塊的直流快充係統

過壓和/或huo過guo流liu始shi終zhong是shi個ge令ling人ren擔dan憂you的de問wen題ti，需xu要yao對dui功gong率lv半ban導dao體ti加jia以yi保bao護hu
，確que保bao它ta們men不bu會hui受shou損sun。一yi種zhong做zuo法fa是shi添tian加jia具ju有you指zhi定ding閾yu值zhi和he遲chi滯zhi的de電dian壓ya比bi較jiao器qi
，它ta會hui在zai過guo壓ya時shi阻zu斷duan柵zha極ji驅qu動dong器qi。

過流問題更具挑戰性
，但安森美的NCD57000具有過流去飽和保護 (DESAT) 功能，可以解決這個問題，而且對 BOM 和產品成本幾乎沒有影響。

圖 2：NDC57000 隔離型大電流和高效率 IGBT 柵極驅動器具有內部電氣隔離功能。

諸如此類的硬件保護在測試和調試期間尤為重要
，特別是在啟動階段，此時最有可能發生意想不到的開關操作。

NCD57000 用於功率因數校正 (PFC) 級，以保護 SiC 功率集成模塊 (PIM)。測試方法用於評估 DESAT 動作電流閾值
，這也是功能測試前必不可少的步驟。DC-Link電容用於提供所需的高峰值動作電流
，它將脈衝注入柵極，導通模塊
，然後對動作進行 DESAT 保護，如圖 3 所示。

圖 3：DESAT 保護測試

這個測試可以將理論值與實際值進行比較
，從而對設計做出調整。

NCD57000 也可以用於主雙有源橋 (DAB) DCDC 轉zhuan換huan器qi
，依yi靠kao壓ya降jiang來lai監jian控kong電dian流liu水shui平ping。但dan這zhe種zhong方fang法fa容rong易yi受shou到dao器qi件jian特te性xing的de影ying響xiang。雖sui然ran資zi料liao手shou冊ce包bao含han了le一yi些xie信xin息xi，但dan幾ji乎hu始shi終zhong需xu要yao進jin行xing原yuan型xing驗yan證zheng。

圖 4：PFC 級（左）
，DAB 級（右）

還有一種方法是在原型設計之前執行仿真
，以便更準確地設置參數。它允許以非破壞性的方式仿真並分析初級和次級短路效應，展示 DESAT 保護的增強功能，在輸出電壓範圍高達 200-1000V 時
，為 DCDC 級設計人員提供寬工作電壓範圍方案。

SiC 技術的一大優勢是它能夠在高頻率下運行。但這也說明
，快速的 dv/dt會對 25kW kuaisuchongdianzhuangdewulibujuchanshengyingxiang。yinci，bixuyouhuabuju，jinkenengjiangdijishengdiangan
，tebieshizaidianyuanzouxianzhong。ciwai，duogedianxuyaotongguohuanchongdianlulaizuidaxiandudijianshaoguochonghezhenling，fangzhizaochengsunhuaibingchansheng EMI 問題。

圖 5：布局是電動汽車充電樁等 SiC 高功率設計的關鍵

係統級控製是另一個重要方麵。25 kW 快速充電樁在 PFC 和 DAB 中zhong具ju有you多duo個ge閉bi環huan控kong製zhi器qi，用yong於yu控kong製zhi變bian壓ya器qi有you源yuan磁ci通tong平ping衡heng和he初chu級ji到dao次ci級ji相xiang移yi等deng參can數shu
，從cong而er控kong製zhi輸shu出chu電dian壓ya和he電dian流liu。這zhe方fang麵mian的de挑tiao戰zhan在zai於yu如ru何he為wei每mei個ge環huan路lu選xuan擇ze增zeng益yi，讓rang整zheng個ge係xi統tong不bu會hui變bian得de不bu穩wen定ding。

由於測試需要高功率設備，設計人員通常會在工作台上構建一個環回裝置，包括兩個 PFC 級和一個 DAB ji，yibianzaishoukongtiaojianxiajinxinganquanceshi。huanhuiceshiyeshiyongyudaguimoshengchandelaohuaceshijieduan
，yongyuhuishoubeiceshebeidenengliang，congerjieshengdaliangzhizaochengben，zhulishixianshijieditanpaifangdeyuanjing。

安森美編製了一份技術白皮書，詳細分析了為超快速電動汽車充電樁設計和調試 25 kW 直流快充模塊時所麵臨的挑戰。白皮書中包含了可以使用的實用方法建議，並列舉了在此過程中學到的各種技巧和經驗總結。

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