探索APM16系列H橋在LLC和移相DC - DC轉(zhuǎn)換器中的應(yīng)用
探索APM16系列H橋在LLC和移相DC - DC轉(zhuǎn)換器中的應(yīng)用
在電動(dòng)汽車（EV）和插電式混合動(dòng)力汽車（PHEV）的車載充電器（OBC）領(lǐng)域，電源模塊的性能和可靠性至關(guān)重要。今天，我們就來深入了解一下安森美（ON Semiconductor）的NXV65HR82DS1、NXV65HR82DS2、NXV65HR82DZ1和NXV65HR82DZ2這幾款用于LLC和移相DC - DC轉(zhuǎn)換器的H橋電源模塊。
文件下載：NXV65HR82D-D.PDF
一、產(chǎn)品特性
1. 封裝與隔離設(shè)計(jì)
這些模塊采用SIP或DIP封裝，專為EV或PHEV的OBC設(shè)計(jì)。其5 kV/1 s電氣隔離基板便于組裝，并且滿足IEC60664 - 1和IEC 60950 - 1標(biāo)準(zhǔn)的爬電距離和電氣間隙要求。緊湊的設(shè)計(jì)降低了模塊的總電阻，有助于提高效率。
2. 可追溯性與合規(guī)性
模塊支持序列化，實(shí)現(xiàn)了完全可追溯性。同時(shí)，它們符合無鉛、RoHS和UL94V - 0標(biāo)準(zhǔn)，并且通過了AEC Q101和AQG324汽車級(jí)認(rèn)證，確保了在汽車環(huán)境中的可靠性。
二、應(yīng)用領(lǐng)域
主要應(yīng)用于EV或PHEV的車載充電器的DC - DC轉(zhuǎn)換器。使用這些模塊可以設(shè)計(jì)出小型、高效且可靠的系統(tǒng)，有助于降低車輛的燃油消耗和二氧化碳排放。同時(shí)，簡化的組裝、優(yōu)化的布局、高度集成和改進(jìn)的熱性能也是其顯著優(yōu)勢。
三、引腳配置與框圖
1. 引腳描述
| Pin Number | Pin Name | Pin Description |
|---|---|---|
| 1, 2 | AC1 | Phase 1 Leg of the H - Bridge |
| 3 | Q1 Sense | Source Sense of Q1 |
| 4 | Q1 Gate | Gate Terminal of Q1 |
| 5, 6 | B+ | Positive Battery Terminal |
| 7, 8 | B? | Negative Battery Terminal |
| 9 | Q2 Sense | Source Sense of Q2 |
| 10 | Q2 Gate | Gate Terminal of Q2 |
| 11 | Q4 Sense | Source Sense of Q4 |
| 12 | Q4 Gate | Gate Terminal of Q4 |
| 13 | Q3 Sense | Source Sense of Q3 |
| 14 | Q3 Gate | Gate Terminal of Q3 |
| 15, 16 | AC2 | Phase 2 Leg of the H - Bridge |
2. 框圖
通過提供的原理圖，我們可以清晰地看到模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和信號(hào)流向，這對(duì)于理解模塊的工作原理和進(jìn)行電路設(shè)計(jì)非常有幫助。
四、電氣特性
1. 絕對(duì)最大額定值
| Symbol | Parameter | Max | Unit |
|---|---|---|---|
| V DS (Q1~Q4) | Drain - to - Source Voltage | 650 | V |
| V GS (Q1~Q4) | Gate - to - Source Voltage | ± 20 | V |
| I D (Q1~Q4) | Drain Current Continuous (T C = 25 ° C, V GS = 10 V) (Note 1) | 26 | A |
| Drain Current Continuous (T C = 100 ° C, V GS = 10 V) (Note 1) | 17 | A | |
| P D | Power Dissipation (Note 1) | 126 | W |
| T J | Maximum Junction Temperature | ?55 to +150 | ° C |
| T C | Maximum Case Temperature | ?40 to +125 | ° C |
| T STG | Storage Temperature | ?40 to +125 | ° C |
需要注意的是，超過這些最大額定值可能會(huì)損壞器件，影響其功能和可靠性。
2. 單脈沖雪崩能量
| Symbol | Parameter | Max | Unit |
|---|---|---|---|
| E AS (Q1~Q4) | Single Pulsed Avalanche Energy (Note 2) | 510 | mJ |
| E AS (Q1~Q4) | Single Pulsed Avalanche Energy (Note 2) | 21 | mJ |
| I AS | Avalanche Current | 4.8 | A |
3. 其他電氣參數(shù)
包括MOSFET的導(dǎo)通電阻、跨導(dǎo)、泄漏電流等參數(shù)，這些參數(shù)對(duì)于評(píng)估模塊的性能和進(jìn)行電路設(shè)計(jì)至關(guān)重要。例如，Q1 - Q4 MOSFET的導(dǎo)通電阻在不同條件下有不同的值，這會(huì)影響模塊的功率損耗和效率。
五、熱阻與隔離特性
1. 熱阻
| Parameters | Min | Typ | Max | Unit | |
|---|---|---|---|---|---|
| R θ JC (per chip) | Q1~Q4 Thermal Resistance Junction - to - Case (Note 5) | ? | 0.7 | 0.99 | ° C/W |
| R θ JS (per chip) | Q1~Q4 Thermal Resistance Junction - to - Sink (Note 6) | ? | 1.32 | ? | ° C/W |
良好的熱阻特性有助于模塊在工作過程中有效地散熱，保證其穩(wěn)定性和可靠性。
2. 隔離特性
在5 kV、50 Hz的交流電壓下，模塊的隔離電阻為100MΩ，這表明其具有良好的電氣隔離性能，能夠保證系統(tǒng)的安全性。
六、典型特性
文檔中提供了一系列典型特性曲線，如歸一化功率耗散與外殼溫度的關(guān)系、最大連續(xù)電流與外殼溫度的關(guān)系等。這些曲線可以幫助工程師更好地了解模塊在不同工作條件下的性能，從而進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。
七、訂購信息
| Part Number | Package | Lead Forming | Snubber Capacitor Inside | DBC Material | Pb - Free and RoHS Compliant | Operating Temperature (T A ) | Packing Method |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| NXV65HR82DS1 | APM16 - CAA | Y - Shape | Yes | Al 2 O 3 | Yes | ?40 ° C~125 ° C | Tube |
| NXV65HR82DS2 | APM16 - CAB | L - Shape | Yes | Al 2 O 3 | Yes | ?40 ° C~125 ° C | Tube |
| NXV65HR82DZ1 | APM16 - CAA | Y - Shape | No | Al 2 O 3 | Yes | ?40 ° C~125 ° C | Tube |
| NXV65HR82DZ2 | APM16 - CAB | L - Shape | No | Al 2 O 3 | Yes | ?40 ° C~125 ° C | Tube |
工程師可以根據(jù)自己的需求選擇合適的型號(hào)。
八、總結(jié)
安森美NXV65HR82系列H橋電源模塊在EV和PHEV的車載充電器DC - DC轉(zhuǎn)換器應(yīng)用中具有諸多優(yōu)勢，包括良好的電氣性能、熱性能和可靠性。在設(shè)計(jì)過程中，工程師需要充分考慮模塊的各種特性和參數(shù)，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用需求進(jìn)行合理的選擇和設(shè)計(jì)。大家在實(shí)際應(yīng)用中有沒有遇到過類似模塊的問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。
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