[实用新型]一种基于碳化硅MOSFET的PWM整流电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及充电领域，特别涉及一种基于碳化硅MOSFET的PWM整流电路。

背景技术

充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电(交流桩)和快速充电(直流桩)两种充电方式，用户可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用，进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。

直流充电桩主要由直流充电模块、刷卡计费单元、电表、通信模块、输入开关、浪涌保护器、绝缘监测模块等组成。非车载直流充电模块是电动汽车直流充电桩的核心组件，通过将380VAC交流电转换成稳定的直流电源，给电动汽车电池充电。

目前直流充电模块主要采用硅基功率器件，如硅基IGBT、CMOS等，受硅基功率器件开关频率、耐压及结温等关键参数的限制，在电路拓扑结构一般采用前级维也纳加后级多电平LLC变换器方式。普遍存在温度特性差(环境温度50℃开始降额输出)、电能转换效率低(94％)及功率密度较低等问题，直接导致直流充电桩的工作可靠性降低，尤其在夏季高温时因环境温度较高所导致的充电桩故障率居高不下，直接影响了充电桩的推广及后期的运营成本。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种基于碳化硅MOSFET的PWM整流电路，降低成本。

本实用新型是这样实现的：一种基于碳化硅MOSFET的PWM整流电路，包括MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5、MOS管Q6、电容C_f1、电感L_a、电感L_b以及电感L_c，所述电感L_a、电感L_b以及电感L_c的一端部连接至电源，所述电感L_a的另一端连接至所述MOS管Q1的源极以及MOS管Q4的漏极，所述电感L_b的另一端连接至所述MOS管Q2的源极以及MOS管Q5的漏极；所述电感L_c的另一端连接至所述MOS管Q3的源极以及MOS管Q6的漏极，所述MOS管Q1的漏极、MOS管Q2的漏极以及MOS管Q3的漏极连接至所述电容C_f1的一端部，所述MOS管Q4的源极、MOS管Q5的源极以及MOS管Q6的源极连接至所述电容C_f1的另一端部。

进一步地，还包括复数个驱动模块，每个所述驱动模块包括隔离单元、驱动单元以及电阻单元，所述隔离单元、驱动单元以及电阻单元依次连接，所述电阻单元一一对应连接所述MOS管Q1的栅极、MOS管Q2的栅极、MOS管Q3的栅极、MOS管Q4的栅极、MOS管Q5的栅极以及MOS管Q6的栅极；所述驱动单元的正驱动电压为18V至22V，所述驱动单元的负驱动电压为-2.5V至-4.5V。

进一步地，所述电阻单元的开通电阻为2欧姆至8欧姆。

进一步地，所述电阻单元的关断电阻小于或等于开通电阻。

进一步地，所述隔离单元的CMTI大于或等于25kV/us。

进一步地，所述MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5以及MOS管Q6为耐压大于等于1000V的碳化硅MOSFET。

本实用新型的优点在于：本实用新型一种基于碳化硅MOSFET的PWM整流电路，与基于传统的硅功率器件的两电平整流电路相对比，可提高系统的开关频率，有效减少滤波电感和滤波电容等无源器件的体积和重量，并具有更高的转换效率；与基于传统的硅功率器件的三电平整流电路相对比，在比起具有更高的转换效率的同时，有效减少了开关器件的数量，降低了控制系统的复杂度，提高了系统的可靠性。总而言之，本方案在有效降低系统体积和重量的同时，还可大大降低系统的成本。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型一种基于碳化硅MOSFET的PWM整流电路的原理图。

图2是本实用新型一种基于碳化硅MOSFET的PWM整流电路的驱动模块的原理图。

图3是本实用新型一种基于碳化硅MOSFET的PWM整流电路的驱动单元电路图一。