上海贝岭直流充电桩电源模块功率器件解决方案

Release time：2024-09-09
author：AMEYA360
source：上海贝岭
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　　一、概述

　　随着新能源汽车的深度普及，用户对公共充电设施的便利性、安全性、智能化程度等方面均提出了更高要求。公共直流充电桩向着更大功率、更高功率密度、更智能化等方向快速演进，作为直流充电桩的核心部件，充电桩电源模块的功率等级和功率密度亦不断提升，从20kW/30kW逐步提高至40kW/50kW及以上，为用户提供更安全、快速的充电服务。

　　二、直流充电桩电源模块工作原理及拓扑结构

　　直流充电桩的系统结构如图1所示：包括电源模块、控制系统、用户界面、充电线缆等部件。其中电源模块的主要功能是实现电能转换，将电网侧的交流电转换为适合用户需求的直流电，确保稳定、高效地输出。

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　　图1 直流充电桩系统组成框图

　　直流充电桩电源模块典型结构如图2所示：主要由两级结构组成，包括前级的AC/DC环节，实现功率因数校正，降低谐波，提升电能质量;后级的DC/DC环节，实现宽范围的直流电压输出，满足不同类型电池的充电需求。

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　　三相维也纳PFC是直流充电桩电源模块中AC/DC变换器的常用拓扑，如图3所示。电路通过控制Sa、Sb、Sc的通断，来控制PFC电感的充放电。由于 PFC变换器的PF值接近1，可认为电感电流和输入电压同相，三相平衡，各相差120度。

　　三相PFC变换器每相包括一个双向开关，双向开关由共源极的开关管相连接，两个开关管共用一个驱动信号，不存在桥臂直通问题，无需设置死区时间，降低了控制和驱动的难度，具有工作效率高、器件电压应力低的优点。

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　　三、贝岭BLG80T65FDK7产品介绍

　　针对直流充电桩电源模块应用，上海贝岭推出80A /650V IGBT产品BLG80T65FDK7。80A/650V IGBT工艺平台采用第三代微沟槽多层场截止技术，优化了饱和压降和开关损耗，适用于50kHz及以上的高频应用，利于提升系统的功率密度和效率。其工艺特点如图4所示。

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　　图4 BLG80T65FDK7-F工艺特点

　　BLG80T65FDK7合封全电流FRD，针对三相维也纳PFC电路的特点，通过优化合封二极管的VF值，降低二极管的通态损耗，提升变换器的工作效率。其实物图如图5所示。

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　　图5 BLG80T65FDK7-F实物图

　　四、贝岭BLG80T65FDK7性能优势

　　1、饱和压降Vce(sat)

　　对三相维也纳PFC拓扑结构而言，功率器件的通态损耗是其总损耗中占比较大的一个损耗源，降低开关器件的通态损耗是提升变换器工作效率的一个有效手段。作为评估IGBT性能的一个重要指标， 在器件允许的工作温度范围内，BLG80T65FDK7拥有较低的饱和压降，可有效降低IGBT的通态损耗。其Vce(sat)-温度变化曲线如图6所示。

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　　图6 Vce(sat)随温度变换曲线

　　2、开关损耗

　　为减小磁性元器件的体积，提升变换器的功率密度，三相维也纳PFC应用中IGBT的开关频率一般高于50kHz。BLG80T65FDK7在全电流范围内均具备较低的开关损耗，在高频应用场景中，具备更优异的性能。开关损耗对比如图7所示，与竞品相比，BLG80T65FDK7的Eon/Eoff/Etotal值分别下降了约6.7%/6.8%/6.8%。

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　　3、反向恢复能力

　　Qrr体现了二极管的反向恢复能力。Qrr值低，峰值电流更低，尖峰持续时间更短，因而振铃/谐振减少，利于减少EMI，同时，可进一步提高效率。如图8所示，与竞品相比，BLG80T65FDK7的Qrr值下降了约18%。

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　　4、产品竞争力

　　基于直流充电桩电源模块的应用需求，BLG80T65FDK7综合考虑器件的各项参数，重点对IGBT的饱和压降、开关损耗及合封二极管的反向恢复能力和VF值进行优化。参数对比如图9所示，同比于竞品器件，重点参数具备优势，可以更好发挥器件性能，助力提升变换器的工作效率和系统的功率密度。

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　　五、贝岭功率器件选型方案

　　上海贝岭功率器件产品线齐全，包含MOSFET、IGBT等系列产品，为直流充电桩电源模块设计提供助力，欢迎垂询!具体型号参考表1。

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　　表1 功率器件选型列表

　　贝岭拥有完善的电源管理、信号链等系列产品可供选择，助力更完全、可靠的充电桩设计和应用。具体型号参考表2。

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上海贝岭DDR5 SPD芯片：性能升级，助力内存模组升级换代
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上海贝岭DDR5 SPD芯片：性能升级，助力内存模组升级换代

　　随着计算密集型任务的日益增长，DDR4内存的性能瓶颈已逐步显现。DDR5的出现虽解燃眉之急，但真正推动内存发挥极致性能的背后“功臣”——正是 DDR5 SPD(Serial Presence Detect)芯片。　　上海贝岭推出全新 DDR5 SPD芯片 BL5118，在上一代DDR4 34TS系列基础上，完成三大关键突破，助力内存模组迈入新纪元!注：上图为产品效果图　　1.I3C总线Hub功能：性能更快更稳　　新增 I3C总线Hub 功能，全面提升内存条与主板间的数据传输效率与兼容性。　　更高带宽透明传输　　智能调节内存状态　　有效隔离Host与Local Devices→更低的电容负载　　结果：表现更流畅，响应更迅捷!　　2.高精度温度传感器：稳定守护者　　BL5118内置的高精度、高可靠温度传感器，可实现：　　实时温度监控　　智能调节运行状态　　有效预防过热降频　　在数据中心等高可靠性服务器场景下，BL5118芯片可以协助主机采集3颗温度传感芯片的实时数据(1颗SPD自带+2颗外置)，让主机精准感知内存模组的温度波动。无论是高负载运行还是长时间待机，内存模组的热稳定性都得以实时监测和全面守护，为整个系统的长期稳定运行奠定坚实基础。　　优势：持续高负载运行中确保内存始终处于稳定、高效状态，延长模组寿命。　　3.更低电压设计：节能更高效　　采用更低的工作电压与I/O接口电压，显著降低功耗：　　更低的发热量　　更高的能源效率　　更适配高频、高负载环境　　特别适用于数据中心、服务器、大型AI运算平台等长期高负载系统!　　4.实力验证：稳定性 + 效率双重保障　　BL5118三大升级，全面优化系统体验：　　5.验证适配领先一步，保障客户无缝集成　　尽管SPD芯片遵循JEDEC标准，但实际应用中，不同主板平台、内存模组设计、BIOS环境等差异，仍对SPD芯片的兼容性、稳定性提出更高要求。　　贝岭BL5118在验证适配方面的三大优势：　　1.全流程兼容性验证　　已通过国内外多家主流服务器/PC主板厂商的SPD兼容性测试;　　支持XMP/EXPO配置识别与BIOS初始化调试;　　高适配率，有效避免“冷启动失败”与“内存识别异常”等常见问题。　　2.快速响应的本地化技术支持　　支持客户自定义寄存器内容初始化;　　紧急适配支持响应时间<24小时，适配效率远优于海外同类厂商。　　3.高可靠出厂测试保障　　所有出货芯片均通过100%功能测试 + 高低温老化测试。　　许多SPD芯片的问题并非出现在“规范不合”，而是出现在“适配不到位”。　　而上海贝岭BL5118通过软硬一体化的适配保障体系，让模组厂、主板厂无需承担不必要的整合风险，为产品上市周期争取宝贵时间。
2025-06-09 13:33 reading：313
上海贝岭斩获“卓越产品奖”与“车规级功率半导体杰出供应商”两项大奖
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上海贝岭斩获“卓越产品奖”与“车规级功率半导体杰出供应商”两项大奖

　　近日，国内半导体汽车电子领域迎来两场展会——第十二届汽车电子创新大会暨汽车芯片产业生态发展论坛(AEIF 2025)与2025全球车规级功率半导体峰会暨优秀供应商创新展。　　作为行业领先的集成电路供应商，上海贝岭股份有限公司携多款汽车电子创新产品及解决方案重磅亮相。展会现场，上海贝岭的技术专家与行业客户及合作伙伴深入交流，展台吸引了众多观众驻足观看交流。展会期间，上海贝岭凭借BLQN3N100/3N120产品的卓越表现，在AEIF 2025展会上荣获中国集成电路设计创新联盟、中国汽车芯片产业创新战略联盟、上海市汽车工程学会联合颁发的“卓越产品奖”。凭借上海贝岭在汽车电子应用领域卓越的市场表现，在GAPS2025展会斩获“车规级功率半导体杰出供应商”奖。　　如下图，上海贝岭车规级特高压MOS BLQN3N100/3N120可应用于BMS的总压检测、绝缘检测、粘连检测等三大检测，替换传统方案中的光MOS，实现降本，为客户创造价值。　　如下图，上海贝岭车规级特高压MOS BLQN3N100/3N120还可应用于新能源汽车主驱辅电、空调辅电等电路，用作反激开关电路电子开关。耐压高达1000V或1200V，无需用两个MOS管串联、或避开选用SIC MOS，从而实现降本。　　另外，在BMS、辅助电源等应用中，除了车规级特高压MOS以外，还有如下车规级产品可供客户选择。　　在车规级、特高压MOS领域，上海贝岭将持续深耕、探索，全力为客户提供高可靠、高匹配、高性价比物料方案，用勤劳、智慧笃定践行贝岭人“用‘芯’创造美好生活”的使命!
2025-06-05 09:29 reading：267
上海贝岭斩获2025计量创新产品大奖
行业新闻

上海贝岭斩获2025计量创新产品大奖

　　2025年5月27日，由上海市计量协会主办，中国计量协会联合主办，上海市计量测试技术研究院技术支持，高计联会展(上海)有限公司与上海公益计量公正行共同承办的第七届中国(上海)国际计量测试技术与设备博览会在上海世博展览馆隆重启幕。　　上海贝岭在本次展会期间，凭借其创新的技术和丰富的产品荣获“2025计量创新产品奖”。　　产品型号推荐　　产品型号：BL3601_2_4 纳安功耗运放　　产品介绍：BL360X是一款纳安功耗运算放大器，可在 1.4V 至 5.5V 单电源下工作，静态电流仅为 550nA, 支持轨到轨输入和输出。BL360X适用于便携式仪器和电池供电系统。BL360X具有单位增益稳定性，增益带宽积为 10kHz, 为低频系统中的电池电流监测和传感器信号调理提供最佳性能而设计。BL360X封装支持SOT-23-5、SOIC-8 和 MSOP-8,SOP14,TSSOP14封装，工作环境温度范围为 -40℃ 至 +125℃。　　产品型号：BL3701_2_4系列低噪声、高带宽、低失调、工业级运放　　产品介绍：BL370X是一款轨到轨、高带宽、低噪声运算放大器，工作电压支持2.1V-5.5V。BL370X系列运放具有高达12MHz的高增益带宽，低至0.25mV的低失调电压以及6.5nV/ √Hz @1kHz的低噪声，是低噪声系统设计的理想选择，BL370X为工业级应用产品，工作温度范围-40℃至+125℃，可广泛使用于电机控制、家用电器控制面板、电池管理系统、手持式测试设备、工业自动化、以及光伏逆变等行业。　　产品型号：BL3801_2_4 高精度零漂移运放　　产品介绍：BL380X 是一款高精密零漂移运算放大器，可在 1.8V 至 5.5V 单电源下工作,支持轨到轨输入和输出。BL380X 提供30μV 的低失调电压和 10pA 的超低偏置电流。BL380X 的这些特性组合使其成为温度测量、压力和位置传感器、仪表仪器器以及医疗仪器等应用的理想选择，这些应用均要求高精度和长期稳定性。BL380X 支持SOT23-5, SOP-8 和 MSOP-8 , SOP14, TSSOP14封装，其工业温度范围(-40℃ 至+125℃)。　　产品型号：BL0942 物联网前端电能计量芯片　　产品介绍：BL0942 是一款免校准高精度电能计量芯片，为智能电表等设备核心组件。其内置时钟免校准，出厂增益误差<1%，简化生产、降低成本，3.3V 稳定运行。集成多路模块与专用电路，精准测量电流、电压等参数。性能出色，测量范围广、精度高，静态电流仅 50μA。支持 SPI、UART 通信，工作温度 -40℃ - +85℃，为能源计量管理提供可靠方案。适用于智能电表、插座式功率计、工业能耗监测系统、智能家居能源管理设备等领域。
2025-06-04 10:00 reading：216
上海贝岭推出8通道、16位、125MSPS模数转换器BL1065/BL1066系列
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上海贝岭推出8通道、16位、125MSPS模数转换器BL1065/BL1066系列

　　BL1065/BL1066系列：　　是一组8通道、16位、最高125MSPS、串行LVDS数据接口的模数转换器。分别包含80MSPS、125MSPS两种速度等级以及16位、14位两种分辨率规格。采用模拟1.8V供电、数字1.8V供电，支持最大2Vpp模拟信号输入，采样时钟支持LVPECL/CMOS/LVDS电平标准输入。正常工作时功耗为1058mW。　　其内置1V的高精度电压基准源，无须外部提供即可满足多种应用需求。内置PLL将自动倍频采样时钟，从而保证LVDS串行数据正确输出，最大可支持1Gbps/Lane。BL1065/BL1066系列包含2个Bank，每一个ADC Bank提供一个数据时钟输出(DCO)，用于在输出端捕获数据;以及一个帧时钟输出(FCO)，用于发送新输出字节信号。　　BL1065 采用 144 引脚 BGA封装，封装引脚兼容 ADI的 AD9681产品，额定温度范围为-55℃至+125°C;BL1066采用140引脚BGA封装，封装引脚兼容ADI的LTM9011-14产品，额定温度范围为−55°C至+125°C。　　BL1065/BL1066系列产品内置dither功能，具有极佳的小信号线性度。产品可广泛应用于雷达、医疗成像系统、多通道数据采集系统、通讯系统接收机等领域。高度集成化的设计可以极大程度减小PCB设计尺寸，降低小型化设备电路布局布线难度，满足对应用系统小型化、成本最优的方案需求。　　产品规格　　相似产品比较　　和相似产品对比，BL1065/BL1066系列在信噪比方面具有显著优势，辅以dither功能，可以极大提升接收机动态范围。　　应用场景　　雷达　　医疗成像系统　　多通道数据采集系统　　通信系统接收机　　8通道125Msps ADC系统框图　　BL1065/BL1045 引脚定义(144引脚BGA)　　BL1066/BL1046 引脚定义(140引脚BGA)　　产品特性　　本产品具有出色的噪声性能和线性度，能够达到78.9 dBFS的高信噪比，以及±4.5 LSB 积分非线性特性。在dither开启之后，INL将进一步减小至±2.5LSB。　　BL1065&BL1066 单音频谱性能(fIN=10.1MHz)　　BL1065&BL1066 单音频谱性能(fIN=70.1MHz)　　BL1065&BL1066 INL误差　　BL1065&BL1066 DNL误差　　高速串行LVDS接口　　ADC数据输出采用LVDS时钟同步接口，最大速率1Gbps。每路ADC两对LVDS差分输出，可选择bitwise模式(高低bit在两对LVDS差分对上交替输出，适合FPGA侧只使用 iddr原语接收)和bytewise模式(高低byte分别在两对LVDS差分对上输出，适合FPGA侧直接使用iserdes原语或selectio核接收)。　　ADC数据输出接口提供多种测试码功能，用户可通过开启测试码来校准接收侧时钟和数据的相位关系，确认数据可以被正确接收。　　同时我们还提供了通用的例程代码。　　应用建议　　BL1065/BL1066系列 典型时钟巴伦输入电路　　BL1065/BL1066系列 差分双巴伦输入电路　　BL1066/BL1046 布局参考　　布局建议：　　为了避免模拟输入之间的串扰，参考上图，并考虑以下准则：　　1.布线模拟输入通道时，在PCB板的顶层和底层(或其他层)依次交替布置。　　2.确保顶层通道与任何其他模拟输入通道过孔的距离不小于5mm。　　3.对于底层通道，使用盘中孔以最小化通道间导体耦合对通道的影响。　　4.避免平行通道的间距小于2 mm。　　5.尽量将除直流通道外的走线相互正交。
2025-05-15 16:38 reading：372
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