EV/HEV 传动系统的可持续性

现在，对节能汽车的需求前所未见，这给希望设计电动车和混合动力车辆的工程师带来了新的挑战和机遇。随着碳化硅 (SiC) 技术取得新的进展，现在无需牺牲效率或可持续性，也可开发出可靠、坚固的逆变器，为电动传动系统提供动力。

电动车/混合动力车辆功率组件的需求

随着越来越多的人开始关注个人交通工具对环境的影响，因此对电动车 (EV) 和混合动力车辆 (HEV) 的需求正快速增长。随着 EV/HEV 设计的不断完善，为典型的 EV/HEV 中的多个系统（包括传动系统）提供可靠和可持续的功率组件至关重要。

与电动传动系统相关的挑战

EV 和 HEV 传动系统的设计和开发面临几个重大挑战：组件必须耐用且极其可靠，同时还必须支持可持续性。这些组件面临的恶劣条件通常包括极高的温度、高电压和高湿度。

逆变器是 EV 和 HEV 车辆的关键组件之一，它的任务是将混合动力电池的直流电转换为传动系统所需的交流电。EV/HEV 如需实现真正的可持续性，功率转换过程必须尽可能高效。

适用于逆变器的 SiC 型 MOSFET

传统逆变器采用硅 IGBT 设计，这与 MOSFET 不同。我们可以认为“EV 逆变器需要具有高电压和高电流能力的功率半导体。”一直以来，这些系统都是采用硅 IGBT 设计，然而涉及现代电动传动系统的关键设计要求时，碳化硅 MOSFET 走在了前列。

碳化硅是一种宽带隙技术，这意味着其固有的材料特性使其能够在高电压和极端温度下安全运行。因此，SiC MOSFET 非常适合满足现代传动系统逆变器对效率和稳健性的系统要求。与传统的硅技术相比，这些优势可以延长行驶里程，并最终提高电动车的可持续性。

650V 碳化硅 MOSFET 系列

Wolfspeed 的全新 650V 碳化硅 MOSFET 系列支持高效、高功率密度且可在极低温度下运行的电源解决方案。当功率组件在低温下运行时，由于所需的额外冷却系统要么更小巧，要么完全不需要，因此可支持整体系统效率并减少组件数量。这些特性都有助于实现可持续性，并为其在电源逆变器中的使用提供了很好的理由。

Wolfspeed 和碳化硅 MOSFET

SiC MOSFET 的不断发展，使工程师们能够设计出足够坚固的传动系统逆变器，以应对高温和极端潮湿的环境，同时提供比硅同类产品更高的电压范围和更快的开关速度。Wolfspeed 在开发电源解决方案方面拥有三十年的经验，包括有助于实现 EV/HEV 和可再生能源的设计目标的碳化硅组件。事实上，Wolfspeed 已经在进行第三代碳化硅 MOSFET 的研发。如需寻找可靠、可持续的 EV/HEV 传动系统功率组件和解决方案，不妨向 Wolfspeed 的专家寻求帮助。

产品和参考设计解决方案

参考设计

探索 Wolfspeed 的 650V 碳化硅 MOSFET、配套零件和参考设计，以更多地了解 Wolfspeed 的碳化硅 MOSFET 技术如何帮助您构建符合当今现代器件需求的更好产品。

演示 Wolfspeed 的 650 V、60 mΩ (C3M™) 碳化硅 MOSFET 在 6.6 kW 双向转换器中的使用，该转换器用于高效率和高功率密度的板载充电应用 演示板由一个双向图腾柱 PFC (AC/DC) 级和一个基于 CLLC 拓扑结构的隔离式双向 DC/DC 级组成，具有可变的直流链路电压 利用高开关频率工作，令演示板体积更小、重量更轻、整体成本更低 Wolfspeed 的 6.6 kW 高功率密度 OBC 演示板可接受 90VAC-265VAC 作为输入，并在输出端提供 250VDC-450VDC，充电和逆变模式的效率均高于 96.5% 该演示板的主要目标应用包括：电动汽车充电和储能 文档包括材料清单 (BOM)、原理图、电路板布局和应用说明

评估并优化 Wolfspeed C3M ™碳化硅 MOSFET 和肖特基二极管的稳态和高速开关性能 分析评估板的通用电源转换拓扑结构，如同步/异步降压或升压转换器、半桥和全桥（请注意：全桥拓扑结构需要 2 个评估套件） 电路板具有用于 C3M™ 碳化硅 MOSFET 的 3 引脚和 4 引脚 TO-247 封装的空间 兼容碳化硅肖特基二极管的 TO-247 和 TO-220 封装 在降压或升压转换器拓扑结构中，不需要额外的电容来运行评估板 评估板为每个 C3M™ 碳化硅 MOSFET 提供两 (2) 个专用栅极驱动器 随附两 (2) 个 1200 V、75mΩ C3M™ 碳化硅 MOSFET，采用 TO-247-4 封装，带测试硬件

演示 Wolfspeed 的 650 V、60 mΩ (C3M™) 碳化硅 MOSFET 在 6.6 kW 高频直流-直流转换器中的使用，该转换器用于高功率密度应用 演示板由 DC-DC LLC 拓扑结构组成，其中初级侧基于全桥级，次级侧基于异步整流级 利用高频工作，令演示板体积更小、重量更轻、整体成本更低 Wolfspeed 的 6.6 kW 高频演示板可以接受 380 VDC - 420 VDC 作为输入，并在输出端提供 400 VDC，效率 > 96% 演示板的主要目标应用包括：工业电源和电动汽车充电器 文档包括材料清单 (BOM)、原理图、电路板布局和应用说明

高效、低成本的 2.2 kW 无桥图腾柱 PFC 拓扑结构解决方案，基于 Wolfspeed 最新的 (C3M™) 650 V 60 mΩ 碳化硅 MOSFET 在所有负载条件下，THD < 4% 时，能效超过 98.5%，轻松达到钛金标准 基于电阻器的创新电流传感解决方案 在所有负载条件下，过零时电感电流失真更小 使用通用二极管代替低频开关，减少材料清单 (BOM) 演示板的主要目标应用包括：服务器、电信和工业电源设备 (PSU) 文档包括材料清单 (BOM)、原理图、电路板布局、应用说明

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