充电桩是一种专门为电动汽车或混合动力汽车充电的设备,在给电动汽车充电时,需要使用充电器、控制器、连接器以及一些其他的电子器件,而其中功率器件也是不可或缺的。
充电桩中使用的功率器件主要有三种,分别是IGBT(晶体管)、MOSFET、SiC MOSFET。
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)被广泛用于充电桩控制电流。IGBT 集成了功率 MOSFET 的低输入电阻和 BJT 的低输出电阻,支持高电压和大电流,可以承受高达 1500V 的电压和数百安的电流。
它还有一个很大的优点,即在工作时损耗小,可以在高频率下工作,这样就可以减小器件的体积。在功率控制和切换方面,IGBT 的特性更加稳定,抗干扰更强。
MOSFET(金属氧化物半导体场效应管)的导通和截止是通过调节栅极电压来实现的,而在充电桩中主要用于控制电流。MOSFET 的优点是具有快速开关能力,工作速度快,且能在高频下工作,因此适用于高效率的功率开关应用。
MOSFET 包括 P-MOS 和 N-MOS 两种极性,其中 N-MOS 的开拉电阻比较小,适合用于低电压大电流的场合。而 P-MOS 在工作时损耗小,适合用于中低压大电流的场合。
SiC MOSFET(碳化硅金属氧化物半导体场效应管)是一种半导体器件,在充电桩中的应用越来越广泛。相比传统的功率器件,SiC MOSFET 具有更高的开关速度和更低的导通电阻,可以提供更高效率的性能和更低的功耗,适用于高频率的开关应用。
SiC MOSFET 在充电桩中的应用可以大大提高充电效率,减少能源损耗,同时也可以降低充电桩的散热需求。但是,SiC MOSFET 的价格相对较高,仍需要在成本和性能之间进行权衡。