基于SiC模块的高密度OBC设计

在电动交通快速发展的背景下，车载充电器（OBC）作为连接电网与动力电池的关键环节，正面临功率密度、效率和成本的多重挑战。为提升续航与空间利用率，OBC需在有限体积内实现更高功率输出，同时支持双向充放电（V2G/V2V）功能。传统基于分立器件（THD/SMD）的设计因散热复杂、PCB布局受限及绝缘处理繁琐，已难以满足新一代高功率密度需求。而采用集成化SiC功率模块，成为突破这一瓶颈的有效路径。

当前主流OBC功率等级集中在11kW（三相），兼顾单相3.6~7.5kW充电能力，高端车型则向22kW推进。系统架构主要分为两类：模块化架构（三个单相单元并联）与集中式架构（单一三相AC/DC转换器）。前者虽具备冗余优势，但元器件数量多、直流链路电容体积大、控制复杂度高；后者结构紧凑、成本更低，已成为高功率OBC的首选方案。无论何种架构，均需支持双向能量流动以实现V2G/V2V应用。

ROHM推出的HSDIP20封装SiC模块（EcoSiC™系列）专为OBC优化，采用第4代沟槽型SiC MOSFET芯片技术，具备超低导通电阻与米勒电容，显著降低导通与开关损耗。模块内部集成4或6个SiC MOSFET，构成全桥或三相桥臂，适用于双向PFC与DC-DC级拓扑。

该模块采用氮化铝（AlN）陶瓷基板实现漏极与散热焊盘间的电气隔离，结壳热阻（Rth）极低，无需额外使用热界面材料（TIM），简化了散热器安装工艺。同时，模块内部通过模具材料实现芯片间电气隔离，允许更紧凑的芯片布局，避免了PCB上复杂的爬电距离设计，大幅减小系统体积。

相较于分立方案，HSDIP20模块在开发层面也更具优势：电气隔离已在出厂前完成测试，开发者无需再进行高压绝缘验证，降低了设计风险与认证周期。此外，第4代SiC MOSFET支持0V关断电压驱动，减少了对负压偏置电源的需求，简化了栅极驱动设计，降低了PCB复杂度与成本。

如图1所示，在800V直流链路电压下，HSDIP模块在宽温度范围内均表现出优异的开关特性，开通与关断损耗显著低于前代产品。这不仅提升了系统整体效率（尤其在高频工作条件下），还减轻了热管理负担，有助于进一步缩小散热结构尺寸。

图1

ROHM HSDIP20系列产品覆盖多种电流等级（如BST91B1P4K01、BST70T2P4K01等），支持灵活选型，适配不同功率等级的OBC设计。其标准化封装也有利于供应链管理与生产自动化。

HSDIP20功率模块产品阵容

BST91B1P4K01

BST47B1P4K01

BST31B1P4K01

BST91T1P4K01

BST47T1P4K01

BST31T1P4K01

BST70B2P4K01

BST38B2P4K01

BST25B2P4K01

BST70T2P4K01

BST38T2P4K01

BST25T2P4K01

BST70M2P4K01

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