隨著電動汽車（EVS）銷量的增長，對車載OBC（車載充電器）的效能要求也越來越高。 原始裝置製造商正在尋求最小化這些元件的尺寸和重量，以提高車輛續航里程。 因此，我們將學習如何設計、選擇拓撲結構，以及如何使用 Gam HEMT 器件最大限度地提高 OBCS 的功率密度。
目前，使用矽器件可以實現 2 kWl 的功率密度。 寬禁帶器件可以使其實現超過 6 kWl 的功率密度，這將增加 3 倍。 因此，將這個數字作為使用 GaN Hemts 設計三相 11 kW OBC 的目標功率密度是合理的。
OBC和拓撲選擇的挑戰。
設計高功率密度OBC的主要挑戰是寬輸入和輸出電壓範圍的規格。 全球電網電壓各不相同，這增加了PFC整流器級設計的複雜性。 輸出電壓範圍取決於EV電池電壓，這也對直流相位提出了挑戰。
平衡這些要求意味著在硬開關損耗或增加RMS電流之間做出選擇，但這兩種方法都不可取。 此外，隨著越來越多的可再生電力開始向電網供電，聯網電動汽車提供的峰值功率的動態調整是穩定電網的一種手段，也是OBC試圖滿足的需求，這進一步使設計任務複雜化，因為OBC現在也需要雙向功率處理。
OBC設計特點。
通過在設計中引入三個關鍵特性，可以實現更高的功率密度。 首先，DC-DC 級用於控制 DC-Link 電壓，採用創新的 1 3-PWM 共調方案，工作頻率為 560 kHz，因此在 AC-DC 級中，三相中只有一相同時切換。 其次，通過在輸入和輸出電壓範圍內使用占空比、相位差和自由度開關頻率，DABS可以在很寬的範圍內實現ZVS（零電壓開關）。 最後，與矽和碳化矽器件相比，GaN Git HEMT 器件在相同的導通電阻下具有更小的輸出電容，從而可以在較低的電流水平下實現完整的 ZVS。
Gan Hemts的優點。
氮化鎵 HEMTS 本質上適用於高頻操作，可在硬開關和軟開關模式下工作。 這使它們能夠用於高階調製和控制方案，使設計能夠在高功率密度下實現寬範圍的輸入和輸出電壓。 這些器件將有可能達到下一代電動汽車OBC充電器所需的功率密度水平。