充电桩中MOSFET的隔离驱动设计

目前，新能源汽车的发展呈现爆炸式增长，市场上在售的新能源汽车品牌和车型不断增多，现有的充电设施规模远远无法满足未来电动汽车的发展需求。充电设施不完善，严重制约了新能源汽车发展。随着新能源汽车的规模不断扩大，以充电桩建设为重心的电动车后服务市场，正掀起一股掘金热潮。

目前国内充电桩厂家普遍采用的拓扑为VIENNA整流+三电平DC-DC变换，大致的拓扑如下：

图1：三相三开关VIENNA整流

图2：三电平DC-DC变换

三相三开关VIENNA整流和三电平DC-DC变换的变换中基本上都采用了MOSFET，而且工作频率很高，低则50KHZ，高则达到近300KHZ，而且占空比一直在随着输入、输出的变化而不断变化。如此高速的MOSFET驱动，普通的隔离驱动光耦很难满足应用需求。Avago针对高速MOSFET的应用，推出了专用于MOSFET驱动的高速隔离驱动光耦ACPL-W345。它包含一个通过光电方式耦合到带有功率输出级集成电路 AlGaAs LED 的高速 1A 门驱动光电耦合器，非常适合电机控制变频器以及交流-直流或直流-直流转换应用中的功率和碳化硅 (SiC, Silicon Carbide) MOSFET 驱动。此外，输出级的高工作电压范围提供了门控器件所需的驱动电压，这个光电耦合器提供的电压和高峰值输出电流非常适合高效率转换高频 MOSFET 的直接驱动。ACPL-W345的IEC/ EN/DIN EN 60747-5-5最高绝缘电压VIORM =1140VPEAK，并通过UL15775000VRMS/1min认证。

ACPL-W345的特点：

• 1.0A 最大峰值输出电流

• 0.8A 最小峰值输出电流

• 轨对轨电压输出

• 120ns 最大传播延迟

• 50ns 最大传播延迟差

• 带滞后 LED 电流输入

• ICC = 4.0mA 最高耗电流可实现自举电源

• 带滞后 UVLO 欠压锁定保护

• VCM = 1500V 时最低 50kV/μs 共模抑制 (CMR) 能力

• 10V 到 20V 广工作电源 (VCC) 范围

• -40°C 到 105°C 工业级温度范围

• 安全规范认证： 

• UL：5000VRMS/1min

• CSA

• IEC/EN/DIN EN 60747-5-5 VIORM = 1140VPEAK

• 封装选择： 

• 060E = IEC/EN/DIN EN 60747-5-5

• 500E = 卷带式封装

• xxxE = 无铅