車載充電機的功率級（PFC，DC-DC）根據電動汽車電池組的電壓使用不同的功率元件。下圖適用于400V的電動汽車電池架構，所需的功率開關器件額定電壓可達650V。由于大電流和電壓瞬變的存在，需要留有一定的電壓裕量。

安森美（onsemi）官網的交互式框圖還展示了800V電動汽車電池架構的方案，該方案采用額定值高達1200V的功率分立器件和汽車電源模塊。

該框圖還包含了隔離柵極驅動器、輔助電源以及各種控制器。信號測量和調節可以通過運算放大器（OpAmps）、電流檢測放大器（CSA）和溫度檢測來實現。CAN和LIN收發器可確保在車載網絡內進行快速可靠的通信。為了支持MCU正常運行，ESD保護器件具有快速瞬態箝位能力和低電容，可保護關鍵信號的完整性。

EliteSiC MOSFET如何提升車載充電機性能EliteSiC MOSFET如何提升車載充電機性能隨著電動汽車車載充電機（OBC）設計迅速向更大功率和更高開關頻率方向發展，該應用對碳化硅（SiC）MOSFET的需求也在不斷增長。EliteSiC是安森美碳化硅技術的商標名稱。由于EliteSiC MOSFET具有優異的開關性能和較小的反向恢復特性，設計人員正在采用基于該器件的無橋PFC拓撲結構。1200V的 EliteSiC MOSFET被廣泛應用于800V電池架構的汽車系統中。

平面型設計確保了器件在其使用壽命內不會出現RDS(ON)、VGS(TH)或體二極管壓降的漂移，而且它們可以在負柵極驅動電壓下工作。

這些MOSFET的建議導通柵極電壓為18 V，但仍可在低至15 V的電壓下工作，從而與為上一代SiC MOSFET設計的柵極驅動電路保持兼容。

安森美M3S是第二代1200V EliteSiC MOSFET。其重點在于提升開關性能的同時降低比導通電阻（RSP）。M3S在導通損耗與開關損耗之間實現了出色的平衡，使其非常適合PFC等硬開關應用。此外，M3S的低RDS(ON)使其在軟開關應用（例如LLC、CLLC、移相全橋）中也具有很強的競爭力，在這些拓撲結構中，開關損耗通過電路設計被顯著降低，從而使導通損耗成為主要的損耗來源。M1與M3S兩代碳化硅MOSFET的深入對比分析可在安森美應用筆記 AND90204 中找到。

與第一代M1相比，M3S所需的總柵極電荷QG(TOT)更低，這顯著減少了柵極驅動器的灌電流和拉電流，如下圖所示。與前一代M1相比，M3S進一步將RDS(ON)* QG(TOT)的品質因數（FOM）降低了44%。

總柵極電荷QG(TOT)[nC] @800V / 40A，由恒定10mA驅動

如下圖所示，在給定條件下，M3S的開關性能得到了進一步提升，其關斷損耗（EOFF）降低了40%，導通損耗（EON）降低了20%-30%，總開關損耗降低了34%。在高開關頻率應用中，這種性能提升將抵消M3S可能存在的較高RDS(ON)帶來的任何劣勢。

漏極電流ID的開關損耗[A] @ VDS= 800V， VGS= -3V / 18V，RG= 4.7 mΩ

高壓應用中使用SiC MOSFET的隔離柵極驅動器

隨著SiC MOSFET在汽車電力電子應用中的使用日益增多，有必要使用專用驅動器。隔離柵極驅動器通過對MOSFET和IGBT進行可靠控制，可滿足SiC技術所要求的最高開關速度和系統尺寸限制。優化柵極驅動電壓以提高開關速度，從而最大限度地降低開關損耗并充分利用功率開關器件，這一點至關重要。

與Si MOSFET相比，SiC MOSFET面臨的挑戰在于柵極閾值電壓的控制。與硅器件相比，SiC MOSFET在推薦柵極驅動電壓下對柵極電壓的依賴性更大。SiC MOSFET需要較高的正柵極驅動電壓（+20V），根據應用情況，還需要-2V至-6V范圍內的負關斷柵極電壓，因為SiC MOSFET具有較低的VGS閾值，可能導致SiC MOSFET意外導通。為高效驅動SiC MOSFET，請參考安森美在應用筆記AND90063/D中關于使用隔離型柵極驅動器的相關指南。

安森美為SiC MOSFET和Si功率MOSFET提供多種隔離柵極驅動器以及IGBT柵極驅動器。電隔離元件路線圖將通過新功能進一步改善傳播延遲和更高的共模瞬態抗擾度（CMTI）。廣泛的柵極驅動器評估板組合可助力快速原型開發。

NCV51561和NCV51563隔離雙通道柵極驅動器

NCV51561和NCV51563是具有4.5A/9A灌/拉峰值電流的隔離雙通道柵極驅動器，專為驅動Si和SiC功率MOSFET設計。它們提供短且匹配的傳播延遲。可以嘗試使用NCV51561評估板來測試您的隔離型柵極驅動器應用。

NCV51561或NCV51563可用于多種配置，包括兩個低壓側、兩個高壓側開關，或作為帶可編程死區時間的半橋驅動器

典型傳播延遲為36ns，最大延遲匹配為5ns，具備獨立的欠壓鎖定（UVLO）保護功能

支持通過ANB引腳選擇單輸入或雙輸入模式，5kV的電隔離允許峰值電壓高達1500（1850）VDC

CMTI≥200kV/μs，采用SOIC-16WB封裝，8毫米爬電距離

NCV51561或NCV51563的典型應用電路

NCV51561的SOIC-16 封裝內部結構