EV市場は活況を呈しており、充電ステーションの拡大は排出量の削減に役立ち、従来の車両よりもEVの普及を促進します。EV充電システムは継続的に進歩しており、電力、サイズ、価格などの要素に対処することで、EV所有者の航続距離の不安の問題は徐々に解決されています。
より高い電力レベルと電力密度
電力レベルと電力密度の向上により、DC充電器は充電時間を短縮し、電圧レベルを上げることで効率を向上させます。SiCテクノロジーはこれらのトレンドをサポートする上で重要な役割を果たしており、一方、パワー統合モジュール (PIM) は、コンパクトさ、優れた熱管理、信頼性、製造可能性などの利点を提供します。WBGによるスイッチング周波数の上昇により、よりコンパクトで軽量なシステムが可能になります。
3相PFCおよびDC-DCステージのトポロジの概要
市場では、3相PFCおよびDC-DCステージにさまざまなトポロジが採用されています。一般的なPFCトポロジには、単方向3スイッチVienna、NPC、A-NPC、T-NPC、および双方向6スイッチ構成が含まれます。DCDCステージでは、フルブリッジ、位相シフトLLC、およびデュアルアクティブブリッジ (DAB) アーキテクチャが一般的に使用されます。これらのアーキテクチャには2レベルおよび3レベルのシステムが含まれ、電圧定格が600 V～650 Vまたは900 V～1200 Vのスイッチとパワーダイオードが必要です。SiCベースのパワーモジュールがますます好まれるようになっていますが、IGBTまたはハイブリッド ソリューションも代替手段として機能します。
高速DC EV充電に最適化されたSiCパワー統合モジュール (PIM)
SiC 1200Vおよび900Vブレークダウン電圧定格を備えた高速DC EV充電専用の新しい既製PIMファミリがリリースされています。F1およびF2パッケージのハーフ ブリッジおよびフル ブリッジ トポロジは、オンセミコンダクタが開発した特許取得済みのSiC終端構造により、著しく低いRDSon (6mΩ – 40 mΩ)、優れた熱性能、優れた信頼性を実現します。さらに、特定のプロジェクト要件に合わせて代替構成も可能です。
有線および無線通信
充電器と車両間の充電同期のためのシームレスな接続オプションは、確立されたプロトコルによって決定されます。CHAdeMOはCANを利用しますが、CCSはバスとしてPLC、具体的には専用コントローラーを備えたHomePlug Green PHYを利用します。CAN、PLC、RS485などのパワー ステージ内の追加の通信方法はOEMの裁量に委ねられていますが、外部接続オプションにはHomePlug Green PHYを除いてBLE、Wifi4/6、LTE、RFが含まれます。
エネルギー貯蔵システム (ESS) の統合と太陽光発電
エネルギー貯蔵システム (ESS) の統合と太陽光発電の利用により、急速充電ステーションと超急速充電ステーションが強化されます。これらのステーションには、オフピーク時にエネルギーを利用したり、太陽光源からエネルギーを利用したりするためのストレージシステムを組み込むことができ、充電ステーションの稼働時間を最適化できます。このようなシナリオでは、DC-DCコンバータを高電圧バスに接続してEVを効率的に充電できます。
業界: エネルギーインフラ – DV EV充電器
用途:
- DCウォールボックス（20kW～30kW）
- 急速DC充電器（50kW～150kW）
- 超高速DC充電器 (150 kW – 400 kW以上)
NCP12711は、シングルエンド電力コンバータ トポロジの実装に必要なすべての機能を備えた固定周波数、ピーク電流モードPWMコントローラです。このデバイスは、補助巻線なしで、熱容量の範囲内で4 V ～ 45 Vで動作します。コントローラには、100 kHz ～ 1 MHzで動作可能なプログラム可能な発振器が含まれており、低調波振動を防止するためのスロープ補償が統合されています。コントローラには、プログラム可能なソフトスタート、入力電圧UVLO保護、および入力電圧の上昇に応じて回路の総電力能力を制限する過電力保護 (OPP) 回路が含まれています。
特徴
- 4～45 Vの広い入力範囲
- 100kHz～1MHz
- 1 Aソース/シンク ゲート ドライバー
- 出力OVP障害インターフェース
利点
- 総電力容量を制限する
- 熱保護を提供
- EMIシグネチャの改善
- 補助巻線不要
- PSRおよび非絶縁型DC/DCコンバータ用
市場と重点アプリケーション
- 電気自動車用シングルエンドフライバックおよびフォワードコンバータ
- 補助電源用4 − 45 V入力DC/DCコントローラ
NCV7755は、8つのハイサイド スイッチを備えた車載グレードの統合ドライバです。このデバイスは、チャネルあたり最大700mAの駆動能力を提供し、過負荷および過熱状態に対して保護されています。出力制御と診断レポートはSPI経由で行われます。さらに、INxピンは直接駆動用の任意の出力にマッピングできます。
特徴
- SPIまたはドライブピンを介して制御されるオクタルチャネル
- 2つの出力で自動再試行するリンプホームモード
- LED駆動用の2つの独立した内部PWMジェネレータ
- 電源監視
- 保護
- 過電流
- オープンロード
- 逆極性
- 地盤の喪失
利点
- SPIによる診断
- 始動状態ではVs=3Vまでの動作が可能
- 電球突入モード
- 2つの出力を並列接続して、より高い
- 低消費電力のスリープモード
市場と重点アプリケーション
- 自動車ボディコントロールユニット
- リレードライブ
- バルブドライブ
- LEDドライブ
NCV84120は、電球、ソレノイド、その他のアクチュエータなど、さまざまな負荷を切り替えるために使用できる、完全に保護されたシングル チャネル ハイサイド ドライバです。このデバイスには、アクティブ突入電流管理、自動再起動による過熱シャットダウン、過電圧アクティブクランプなどの高度な保護機能が組み込まれています。専用の電流センス ピンは、出力の高精度なアナログ電流監視、およびVDへの短絡、接地への短絡、およびOFF状態のオープン負荷検出の障害表示を提供します。アクティブハイの電流センス有効ピンにより、すべての診断機能と電流センス機能を有効にすることができます。
特徴
- 41V、Rdson 120mΩ、Io typ 18A
- 低静止電流
- 突入電流管理
- 自動再起動機能付きサーマルシャットダウン
- 過電圧保護と誘導負荷スイッチング用の統合クランプ
- 過電流保護
- アナログ電流検出
- 診断機能
利点
- 信頼性の向上と損傷防止
- VDに短絡、GNDに短絡、OFF状態オープン負荷
- 短絡状態で電流を制限する
- 正確な電流監視
市場と重点アプリケーション
- モータードライバー
- リレードライバとリレー交換
- ソレノイドとバルブの照明
- ボディコントロールモジュール
- スマートジャンクションボックス
- ドア制御モジュール
NCP731デバイスは、非常に低いノイズ、低い静止電流、高速過渡応答、高い入力および出力電圧範囲といった独自の機能の組み合わせに基づいています。NCP731 LDOレギュレータは、最大38 Vの入力電圧と150 mAの出力電流向けに設計されています。このデバイスは、非常に低いノイズ (8 µVRMS) を備えているため、システム パフォーマンスにとってクリーンな電圧レールが重要なアプリケーション (パワー オペアンプ、アナログ - デジタル / デジタル - アナログ コンバータ、その他の高精度アナログ回路) に最適なソリューションです。デバイス (バージョンB) は、出力電圧が調整されていることを示すパワー グッド回路 (PG) を実装しています。この信号は、電源シーケンスやマイクロコントローラのリセットとして使用できます。内部短絡および過熱保護により、デバイスは過負荷状態から保護されます。
特徴
- 動作入力電圧範囲: 2.7 V ～ 38 V
- 出力電圧調整範囲: 1.2 V ～ 35 V
- 非常に低いノイズ: 8 µVRMS (10 Hz ～ 100 kHz)
- 低静止電流: 48 µA typ
- 低ドロップアウト: 150 mAで230 mV (typ.)
- 出力電圧精度 ±0.6%
- プログラム可能な遅延を備えたパワーグッド出力 (バージョンB)
- 小型1µFセラミックコンデンサで安定
- ソフトスタート入力ピン
アプリケーション
- オペアンプ、ADC、DACの電源レール
- 高精度アナログ回路用電源レール
- オーディオ回路用電源レール
- DC-DCコンバータ後のレギュレーション
- リップルフィルタリング
NCIV9311は、出力イネーブルを備えた、ガルバニック絶縁された双方向高速3チャンネル デジタル アイソレータです。このデバイスは、グランド ループや危険な電圧を伝導することなく、システム間の分離された通信をサポートします。ガルバニックオフチップセラミックコンデンサ絶縁技術と最適化されたIC設計を活用して、高い絶縁性とノイズ耐性、高いコモンモード除去と電源除去仕様を実現します。厚いセラミック基板により、他の技術に比べて誘電体の厚さが約25倍のコンデンサが生成されます。その結果、デジタル アイソレータが提供する電気的性能の利点と、従来オプトカプラによって提供されてきたものと同様の0.5 mmを超える厚さの絶縁バリアの安全性と信頼性が組み合わされました。
特徴
- セラミックコンデンサ絶縁（厚さ400µm以上）
- データレート: 最大15 Mbps
- マルチチャネル双方向
- 伝播遅延16ns typ、@5Vパルス歪み3ns typ
- 全二重
- 絶縁電圧: >5kV(rms)、1分
- 比較トラッキング指数（CTI）> 600
- AEC-Q101認証
- SO-16ワイドボディパッケージ
利点
- CMTI > 100kV/µs (通常150kV/µs)
- 沿面距離/クリアランス8mm以上
- EN60950 >0.4mm DTI要件を満たしています。
- UL1577の二重保護ステータスにより長期信頼性が向上 (持続5.5kVACrmsで500時間以上)
- Mbps対25 Mbps
市場と重点アプリケーション
- 自動車 / 産業
- PWM制御（非絶縁ゲートドライバの絶縁制御）
- デジタルコミュニケーション
- オンボード充電器絶縁（通信/診断）
ピム
SiC MOSFET
SiCダイオード
IGBT
ゲートドライバ