充電器里有哪些碳化硅元器件？

發布時間：2022-08-31作者來源：薩科微瀏覽：1857

前言

在充電器市場與氮化鎵材料零部件競爭激烈的當下，倍思研發了業界[敏感詞]120W氮化鎵+碳化硅快充充電器。充電器產品還具有高耐壓、低導通電阻和高效率等特性，有助于降低待機和運行能耗，并考慮到緊湊的解決方案設計。也可以完全滿足設備的PD快充特殊要求。

碳化硅（SiC）

碳化硅（SiC）是碳和硅的化合物。

碳化硅單晶材料目前采用物理氣相輸運（PVT）法，在超過2000℃的高溫下，將碳粉和硅粉通過高溫分解成原子，通過溫度控制沉積在碳化硅籽晶上形成碳化硅晶體。碳化硅是第三代寬禁帶半導體材料，與硅（Si）相比，碳化硅的介電擊穿強度更大、電子密度更高和電子漂移速度更快且熱導率更高。

碳化硅元器件

碳化硅元器件必然要通過拆解充電器才能得知，因此以充電頭網此前拆解的尚巡230W氮化鎵充電器為例進行理解。

PFC電路的運用

此前，由于開關電源整流后采用大容量的濾波電容，會呈現容性負載，而在電容充放電時會使電網中產生大量高次諧波，產生污染和干擾；因此在后續的開關電源中開始引入PFC電路，功率在75W以上的開關電源被強制要求加入PFC電路以提高功率因數并修正。

例如尚巡230W氮化鎵充電器內部輸入端構造為EMI電路、整流濾波、PFC升壓電感等元件，居中一顆大電容橫向放置，頂部貼有膠帶絕緣；另有一根接地導線橫跨初級和次級。并且通過觀察分析發現，這款電源內部采用了PFC+LLC電源架構，以固定電壓輸出，不僅采用了合封控制器，同時使用了4顆氮化鎵開關管以及1顆碳化硅二極管。

氮化硅元器件為什么會與PFC電路聯系

隨著行業內的電源功率密度持續提升，并由于氮化鎵功率器件的普及，PFC電路需要提高工作頻率來減小磁芯體積，此時常規二極管的性能已經不能滿足高頻下整流需求；而在大功率快充電源產品中，碳化硅二極管搭配氮化鎵功率器件，可以將PFC的工作頻率從不足100KHz提升到300KHz，而高頻整流電路中要選擇反向恢復電流較小、反向恢復時間較小的整流二極管，因此碳化硅二極管完美契合需求，同時可減小升壓電感體積，實現高功率密度的設計，使得效率也達到了大幅提升。

例如尚巡230W氮化鎵充電器內PFC升壓整流管特寫，為美浦森 MSM06065G1碳化硅二極管，采用DFN5*6封裝，超薄封裝節省體積，適用于高功率密度的大功率氮化鎵適配器中。

充電頭網總結

碳化硅材料作為第三代半導體，目前已有多家廠商投產，并已漸漸取代傳統快恢復二極管；目前已經在電動汽車、逆變器、軌道交通、太陽能發電等領域廣泛應用；并且由于USB PD快充技術的普及和氮化鎵技術的成熟，已經開始在消費類電源市場中得到運用。

而充電頭網通過往期的拆解了解到，目前已有倍思120W充電器、MOMAX摩米士 100W 充電器、尚巡230W 充電器以及REMAX睿量 100W充電器內部的電路中內置碳化硅元器件，從而實現了更高的功率密度，因此碳化硅材料或成為大功率電源產品的核心競爭力之一。

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