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31399金沙娱场城商城31399金沙娱场城车载逆变电源功率器件解决方案
一、 引言
作为一种电源转换器，车载逆变电源能够将储能电池直流电转换为220V的交流电，给笔记本电脑、数码相机、无人机等设备提供电能。其输出波形包括修正弦波和纯正弦波两种类型，修正弦波车载逆变电源价格便宜，但输出波形质量较差，适用于小功率用电设备；纯正弦波车载逆变电源可提供高质量交流电，适用于大部分用电设备，工作稳定，但价格较贵。逆变输出波形如图1所示：
车载逆变电源适配于多类型负载，直流电池的输入电压范围覆盖12V~72V，功率等级包括100W至数千瓦。多采用两级电路结构，前级DC/DC变换器对直流电池电压进行升压，后级DC/AC逆变器实现逆变交流输出。典型产品及电路结构如图2所示：
二、 车载逆变电源典型拓扑及工作原理
在车载逆变电源中，前级DC/DC变换器一般选用推挽电路实现直流升压，后级DC/AC变换器通常使用全桥电路实现逆变输出。整体控制框图如图3所示，典型波形如图4所示：
DC/DC变换器：通常采用隔离型DC/DC变换器，由变压器初级升压电路和变压器次级整流电路组成，能有效提升电路增益，实现高升压比。
变压器初级升压电路：主要功能是将直流电池输出的低压直流电转换为高频交流电。推挽电路结构简单，所用的功率开关管数量仅为全桥电路的一半，适用于低电压大电流的应用场合，故在车载逆变电源中得到了广泛的应用，拓扑结构如图5(a)所示。
变压器次级整流电路：主要功能是将高频变压器次级输出的交流电转换为高压直流电，通常采用全桥整流电路，如图5(b)所示。
DC/AC变换器：主要功能是将高压直流母线电压转换为220V/50Hz的单相交流电，通常采用H桥逆变电路，方案成熟，性能较好，拓扑结构如图6所示：
三、31399金沙娱场城车载逆变电源功率器件解决方案
基于多年的技术沉淀与积累，31399金沙娱场城已开发出系列高性能、高可靠性的功率开关器件。同时，聚焦市场的主流应用，推动器件研发与市场应用协同发展，为客户提供更加专业、高效的功率器件解决方案。
针对车载逆变电源应用领域，基于对该应用需求的深度理解，现已推出完整的功率器件方案，包括SGT MOSFET和IGBT等系列产品。具备易于驱动、通态损耗低、热稳定性好等优势。在众多主流客户中得到广泛应用及好评。
3.1 更具竞争力的产品特点
产品特点 | SGT MOSFET | IGBT |
低通态电阻RDS(on) | 低导通压降VCE(sat) | |
高Vth一致性 | 低Eon和Eoff | |
极低的QG | 强短路能力 |
3.2 系统应用优势
推挽升压电路：SGT MOSFET应用于推挽升压电路中，低通态电阻RDS(on) 可以显著降低器件的通态损耗，使得相同功率应用下器件的温升更低，或同样的散热设计中，可流过更高电流，更好发挥系统的应用性能。更高的阈值电压一致性，利于在推挽升压电路中实现多颗器件并联，实现更高功率输出的同时降低器件成本。同时更低的QG有利于降低对栅极驱动的功率要求，使得驱动更加容易。
全桥逆变电路：针对车载逆变电源应用，当出现负载侧短路时，IGBT强短路能力可以实现更加安全可靠的保护。低导通压降VCE(sat)可有效改善系统的通态损耗，低Eon和Eoff能降低开关损耗，这些参数对于提升系统效率至关重要。
3.3 全面的功率器件解决方案
针对车载逆变电源应用领域，31399金沙娱场城具备完整的功率器件选型和解决方案，SGT-MOSFET系列产品可应用于低压大电流的推挽电路，IGBT系列产品适用于高效的全桥逆变电路，覆盖宽范围的电压、电流等级和多种封装形式，满足不同功率等级的车载逆变电源应用需求。产品的具体型号的及参数如表1、表2所示。
表1 车载逆变电源SGT MOSFET选型方案
产品类型 | 产品型号 | VDS (V) | RDS(on),TYP (mΩ) | VTH (V) | Crss (pF) | QG (nC) | 封装 |
SGT MOSFET | BLP14N08L | 80 | 12 | 1.8 | 7 | 22 | TO-252 |
BLP05N08G | 85 | 4.4 | 3 | 17 | 80 | TO263, TO220 | |
85 | 4 | 3 | 17 | 80 | PDFN 5*6 | ||
BLP065N08G | 85 | 5.4 | 3 | 11.7 | 61.2 | TO263, TO220, TO252 | |
BLP04N08 | 85 | 3.0 | 3 | 97 | 124 | TO263, TO220 TO263-7 | |
BLP03N08 | 85 | 2.3 | 3 | 152 | 138 | TO263, TO220 TO247 | |
BLP03N08 | 85 | 1.9 | 3 | 152 | 138 | TO263-7,TOLL8 | |
BLP02N08 | 85 | 1.6 | 3 | 472 | 240 | TO263, TO220 | |
BLP055N09G | 90 | 5 | 3 | 25.7 | 69.7 | TO263, TO220 | |
BLP12N10G | 100 | 10.5 | 3 | 10 | 37 | TO220F, TO220, TO252 | |
BLP045N10 | 100 | 3.6 | 3 | 124 | 102 | TO263, TO220 | |
BLP055N10 | 100 | 4.8 | 3 | 75 | 74 | TO263, TO220 | |
BLP03N10 | 100 | 2.7 | 3 | 110 | 131 | TO263, TO220 | |
BLP12N10G | 100 | 10.5 | 3 | 10 | 37 | TO220F, TO220, TO252 | |
BL08N10G | 100 | 7.5 | 3 | 10 | 44.5 | TO220 | |
BLP065N10GL | 100 | 6.0 | 1.8 | 8.8 | 65 | TO220 |
表2 车载逆变电源IGBT选型方案
产品类型 | 产品型号 | VCES (V) | VCE(sat),TYP (V) | IC (A) | IF (A) | QG (nC) | 封装 |
IGBT | BLG10T65FUL | 650 | 1.4 | 10 | 10 | 36 | TO-252 |
BLG15T65FUA | 650 | 1.6 | 15 | 15 | 38 | TO-220/220F | |
BLG15T65FUL | 650 | 1.4 | 15 | 15 | 44 | TO-220/220F | |
BLG20T65FULA | 650 | 1.55 | 20 | 10 | 44 | TO-220/220F | |
BLG40T65FUK | 650 | 1.55 | 40 | 20 | 110 | TO-3PN,TO-247 | |
BLG40T65FDL | 650 | 1.45 | 40 | 40 | 165 | TO-247-3L | |
BLG40T65FUL | 650 | 1.55 | 40 | 20 | 110 | TO-3PN,TO-247 |
3.4 专业的技术支持
31399金沙娱场城始终秉持“零缺陷”的品控理念，持续进步，为客户提供更优质的产品。同时，作为产品研发与客户之间沟通的桥梁，31399金沙娱场城拥有专业的系统应用和技术支持团队，基于应用场景及客户需求的差异，提供专业、便捷的功率器件选型及系统解决方案。
