[實用新型]一種基于碳化硅超結晶體管的自動快速充電器

有效

• 申請號: 201821237653.1
• 申請日: 2018-08-02
• 公開（公告）號: CN208723607U
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 閆普虹;單鴻濤;孫園園;劉方湖
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學;上海楊岐視覺機器人有限公司
• 主分類號: H02J7/10
• 分類號: H02J7/10
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 丁云

本實用新型涉及一種基于碳化硅超結晶體管的自動快速充電器，該充電器主充電回路包括依次連接的交流輸入整流濾波電路、PFC校正電路、直流變換移相全橋電路和輸出濾波電路，交流輸入整流濾波電路連接220V交流電，直流變換移相全橋電路中的開關管為碳化硅超結晶體管，該充電器還包括輸出電壓反饋調節驅動電路，輸出電壓反饋調節驅動電路包括依次連接的電壓取樣電路、PWM調制電路和耐高溫碳化硅超結晶體管驅動電路，電壓取樣電路連接輸出濾波電路電壓輸出端，耐高溫碳化硅超結晶體管驅動電路連接直流變換移相全橋電路中的碳化硅超結晶體管。與現有技術相比，本實用新型充電器電力損耗和開關損耗，整機效率高，工作時的穩定性與安全性高。

技術領域

本實用新型涉及一種充電器，尤其是涉及一種基于碳化硅超結晶體管的自動快速充電器。

背景技術

隨著新能源發電和充電設備的不斷普及，傳統硅(Si)功率器件技術已經發展的相當成熟，器件的性能基本達到了理論極限，很難再有大幅度的提升。傳統的開關電源一直采用Si BJT或Si IGBT作為主電路的功率管，由于這些傳統硅材料的功率管存在二次擊穿、功耗較大、驅動電路復雜以及耐高溫較差的缺點，大大降低了自動快速充電器自身的耐溫、散熱性能，給人們正常的生產和生活帶來了極大的隱患，因此，人們迫切需要一種新型自動快速充電器。

碳化硅超結晶體管SJT是美國GENESIC研發的替代IGBT的下一代技術，具有更高的開關頻率，更低的開關與導通損耗，SJT的驅動電路要比IGBT簡單，在開關性能上要優于IGBT；跟Si BJT或Si IGBT相比，具有更好的溫度系數，驅動電路相對簡單，不存在傳統Si三極管的二次擊穿問題，其反向偏置安全工作區呈矩形，具有很低的導通壓降，開關速度快，工作頻率可達數10MHz，且具有300 ℃以上高溫工作能力。

因SJT材料具有比Si材料更大的禁帶寬度、更高的熱導率和更高的臨界擊穿電場，用SJT材料制成的功率半導體器件可以實現更高的工作頻率、承受更高的擊穿電壓和工作溫度，而且器件的開關損耗和通態損耗更低，所以SJT功率器件的應用能夠很大程度地減少裝置的功率損耗、降低電路結構復雜度、縮小裝置體積。

實用新型內容

本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種基于碳化硅超結晶體管的自動快速充電器。

本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種基于碳化硅超結晶體管的自動快速充電器，該充電器主充電回路包括依次連接的交流輸入整流濾波電路、PFC校正電路、直流變換移相全橋電路和輸出濾波電路，所述的交流輸入整流濾波電路連接220V交流電，所述的直流變換移相全橋電路中的開關管為碳化硅超結晶體管，該充電器還包括輸出電壓反饋調節驅動電路，所述的輸出電壓反饋調節驅動電路包括依次連接的電壓取樣電路、PWM調制電路和耐高溫碳化硅超結晶體管驅動電路，所述的電壓取樣電路連接輸出濾波電路電壓輸出端，所述的耐高溫碳化硅超結晶體管驅動電路連接直流變換移相全橋電路中的碳化硅超結晶體管。

所述的耐高溫碳化硅超結晶體管驅動電路包括三極管Q1、三極管Q2、三極管 Q3、三極管Q4、三極管Q5、變壓器T1、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電容C1、電容C2、電容C3和二極管D，所述的三極管Q1和三極管Q2基極相互連接并連接至PWM調制電路輸出端，三極管Q1集電極連接3.3V電源，三極管Q2集電極基地，三極管Q1和三極管Q2發射極相互連接并依次通過電阻R1和電容C1連接變壓器T1原邊同名端，變壓器T1原邊異名端接地，變壓器T1副邊同名端通過電阻R2連接三極管Q3基極，電容C2并聯連接電阻R2，三極管Q4基極連接三極管Q3基極，三極管Q3和三極管Q4發射極相互連接并連接變壓器T1副邊異名端，三極管Q3集電極連接20V電源，三極管Q4集電極連接-5V電源，三極管Q3發射極還通過電容C3連接至三極管Q5基極，所述的電阻R3并聯于電容C3上，三極管Q5發射極連接二極管D陰極，二極管D陽極連接三極管Q5基極，三極管 Q5集電極連接-5V電源，三極管Q5發射極為驅動輸出端并連接直流變換移相全橋電路中的碳化硅超結晶體管。