隨著電動汽車的銷售量攀升，車載充電器（On Board Charger， OBC）的市場需求也隨之提升，吸引廠商投入車載充電器的開發，成為當前最熱門的產品應用。

本文將為您介紹車載充電器的發展概況，以及安森美半導體（ON Semiconductor）所推出的相關解決方案。

OBC為電動汽車提供源源不絕的動力

電動汽車已經成為民眾購車時的重要選項，主要考慮到電動汽車本身不排放污染大氣的有害氣體，加上由于電力可以從多種一次性能源獲得，如煤、核能、水力等，解除人們對石油資源日見枯竭的擔心。

不過，電動汽車的單趟行駛距離、充電樁的數量、充電速度等問題，仍是讓許多購車者對電動汽車舉足不前的原因。

想要解除電動汽車購買者的憂慮，首先便得從改善充電設備來著手。

插電式混合動力／電動汽車（xEV）必須采用高壓電池子系統來進行外部充電，其中一些內置于車輛本身（車載充電器，簡稱OBC），而其他則置于外部，并可以通過有線連接（固定充電器）或通過無線能量傳輸（無線充電器）來進行集成。

插電式混合動力汽車（PHEV）則直接配備有OBC，來負責為電池充電。這些充電器直接內置于PHEV本身，因此必須高效且輕巧。

它們具有各種功率級別，直接與電池充電時間相對應。充電器的功率水平與交流電源輸入（120 VAC、240 VAC、三相等）的可用功率成正比。

最流行的OBC功率水平為3．3 kW、6．6 kW、11kW和22KW，每個都對應于不同的通用AC功率水平。

由于OBC完全是高壓系統，因此最常用的半導體器件是IGBT、超結MOSFET和SiC半導體。
典型的充電器包括許多級聯級，包括輸入整流、功率因數校正、DC－DC轉換、隔離、輸出整流和輸出濾波。

完整解決方案滿足OBC多樣需求

在OBC的設計上，需要用到多種器件，包括碳化硅（SiC）MOSFET、門驅動器、IGBT、MOSFET模塊、IPM、控制器等。

在電源解決方案在業界居于領導地位的安森美半導體，便推出相對應的產品來滿足OBC應用的需求。

在此推薦兩款適用于大功率OBC的碳化硅（SiC）MOSFET，分別是支持N通道、1200 V、80 mΩ，采用TO247-3L封裝的NVHL080N120SC1，以及支持N通道、1200 V、20 mΩ，采用D2PAK-7L封裝的NVBG020N120SC1。

這兩款碳化硅（SiC）MOSFET均使用了全新技術，能夠提供卓越的開關性能，且比硅具有更高的可靠性。另外，低導通電阻和緊湊的芯片尺寸，可確保低電容和低門極電荷。

因此，系統將擁有最高效率、更快的運行頻率、提高了功率密度、降低了EMI，以及減小了系統尺寸等優點。

NVHL080N120SC1

NVHL080N120SC1支持額定1200V，在Vgs為20V、Id為20A時，最大RDS（on）為110mΩ，典型的RDS（on）則僅有80mΩ，具有高速開關和低電容，通過100％的UIL測試，符合AEC－Q101的汽車標準，為無鉛且符合RoHS要求的器件。

NVHL080N120SC1可以應用在電動汽車／插電式混合動力汽車用的DC／DC轉換器、汽車車載充電器與汽車輔助電機驅動。

NVBG020N120SC1支持額定1200V，在Vgs為20V、Id為60A時，最大RDS（on）為28mΩ，具備高速開關和低電容，通過100％ UIL測試，器件符合RoHS要求，并符合AEC－Q101的汽車標準，為汽車級器件，可應用于電動汽車／插電式混合動力汽車用的DC／DC轉換器與汽車逆變器。

此外，安森美半導體還有一系列的產品適用于OBC應用，包括用于汽車SiC MOSFET的驅動器，支持低側、單6A高速開關的門驅動器－NCV51705，以及具有內部電流隔離，支持隔離式大電流、高效率IGBT柵極驅動器－NCV57001，還有FAN3224TU＿F085低側柵極驅動器，可支持雙通道4A高速開關。

安森美半導體可以提供豐富的優化成本IGBT方案用在OBC領域，650V FS4的高速版本系列比如D2PAK封裝AFGB30／40T65SQDN，以及TO247－3L 插件封裝AFGHL40／50／75T65SQD，同時還可提供AFGHL50T65SQDC 集成了50A FS4 IGBT及20A SiC Diode的混合型器件，均適用于OBC應用。

MOSFET模塊則有FAM65CR51DZ2，可用于多相和半無橋PFC的功率集成模塊（PIM）升壓轉換器級，以及FAM65HR51DS可用于LLC和相移DC－DC轉換器的功率集成模塊（PIM）MOSFET SJ H橋。

FAM65V05DF1

安森美半導體還有推出FAM65V05DF1智能功率模塊（IPM），可支持IGBT逆變器650V、50A。
在控制器方面，則有NCV3843BV電流模式PWM控制器、NCV1362汽車類初級側PWM控制器，用于低功耗離線SMPS，以及NCV1060／63用于低功耗離線SMPS的汽車高壓開關。

結語

安森美半導體是電源解決方案的領導者之一，針對OBC應用推出了多樣化、完整的產品線，可針對不同的規格與需求，提供相關的器件與解決方案。

目前正是電動汽車市場起飛的階段，相關的應用需求也正在快速攀升，相信您絕對不想錯過這個搶占商機的大好機會。

審核編輯 黃昊宇