在本系列的第1部分到第7部分中，[1-7]我们介绍了一种使用宽电源的25kW快速直流电动汽车充电器的开发onsemi的碳化硅（SiC）电源模块和电源组件组合。在这一部分中，我们将注重热管理的整体设计，提高效率、可靠性，防止早产 系统中的故障。 首先，我们将介绍SiC MOSFET模块相对于分立SiC MOSFET的各种优势开关损耗和热组装的前景。其次，我们将介绍热管理用于设计冷却风扇组件和控制系统的技术和计算，以及我们如何利用SiC电源模块的内部NTC功能，用于自动控制PFC和dc中的风扇冷却舞台。详细讨论了用于调节风扇转速的PWM到电压转换器的设计，包括仿真演示了其运行的关键方面及其补偿器的设计。 离散与模 开关损耗 与分立SiC MOSFET相比，SiC MOSFET模块通常具有更高的效率，因为其减少寄生虫。例如，下表比较了离散的20米/开氏1200伏SiC MOSFET TO247-4引线封装（NTH4L020N120SC1[8]）和SiC MOSFET模块（NXH020F120MNF1PTG[9]）。 表1。比较分立SiC MOSFET和SiC MOSFET模块的开关损耗。
表1中的规格取自产品的数据表，它们表明该模块具有更低的性能开关损耗。这是因为封装中的寄生电感较低，从而允许更高的功率能力。因此，与分立MOSFET相比，SiC模块可以在更高的开关频率下工作系统中的输出相同。更高的开关频率有助于减小无源元件尺寸，以及整体设计尺寸。 热组装 封装组装在热管理中起着重要作用。分立MOSFET和模块没有同样的热组件。在分立MOSFET封装中，芯片通常连接到铜垫（或“标签”）。这个铜垫是模制的，当加热片与空气或外部空气接触时，外部可见散热器。然而，在MOSFET和晶体管之间使用热界面材料（TIM）或热化合物散热器。使用隔热垫有两个原因： 改善从MOSFET散热片到散热器的热传导 将散热片与散热器进行电气隔离。 |
