碳化硅 (SiC) MOSFET 因其技術(shù)固有的特性(例如高電壓能力、較低的導(dǎo)通電阻、耐高溫操作以及相對(duì)于硅更高的功率密度)而越來(lái)越受到電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員的歡迎。因此,基于 SiC 的轉(zhuǎn)換器和逆變器是電池供電車輛 (BEV)、可再生能源以及需要最高效率的所有其他應(yīng)用的最佳選擇。
近年來(lái),電力電子應(yīng)用中越來(lái)越多地從硅轉(zhuǎn)向碳化硅 (SiC) 和氮化鎵 (GaN)。在過(guò)去的十年中,后者已被委托給SiC和GaN半導(dǎo)體,這無(wú)疑為電氣化和強(qiáng)勁的未來(lái)鋪平了道路。由于其固有特性,寬帶隙半導(dǎo)體在許多電力應(yīng)用中正在逐步取代傳統(tǒng)的硅基器件。硅現(xiàn)在已經(jīng)風(fēng)光無(wú)限,其應(yīng)用的可靠性一直非常高。現(xiàn)在,有必要驗(yàn)證這兩種新型半導(dǎo)體從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看是否可以提供相同的安全前景,以及它們?cè)谖磥?lái)是否對(duì)設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)是可靠的。
在快速發(fā)展的電力電子領(lǐng)域,熱管理已成為確保設(shè)備可靠性、效率和壽命的關(guān)鍵因素。這對(duì)于電動(dòng)汽車等能源密集型行業(yè)尤其重要,其中碳化硅(SiC) 和氮化鎵 (GaN) 電子電路解決方案(例如逆變器、轉(zhuǎn)換器和充電電路)正在徹底改變這一領(lǐng)域。
Dec. 10, 2024 ---- 根據(jù)TrendForce集邦咨詢最新研究,2024年第三季度全球電動(dòng)車牽引逆變器總裝機(jī)量達(dá)687萬(wàn)臺(tái),雖季增7%,但增長(zhǎng)幅度較去年同期已有縮減。其中,PHEV牽引逆變器的裝機(jī)量季增16%,雖然低于前一季的35%,但仍是所有動(dòng)力模式中增幅最高的。
【2024年11月18日, 德國(guó)慕尼黑和阿姆斯特丹訊】英飛凌科技股份公司(FSE代碼:IFX / OTCQX代碼:IFNNY)和Stellantis N.V. 近日宣布,雙方將共同開(kāi)發(fā)Stellantis電動(dòng)汽車的功率架構(gòu),助力Stellantis實(shí)現(xiàn)為大眾提供環(huán)保、安全、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的出行方式這一遠(yuǎn)大目標(biāo)。
面向空調(diào)、家電和工廠自動(dòng)化等工業(yè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置和充電站、儲(chǔ)能系統(tǒng)、電源等能源應(yīng)用的功率控制
與普通產(chǎn)品相比,可確保約1.3倍的爬電距離。即使是表貼型也無(wú)需進(jìn)行樹(shù)脂灌封絕緣處理
綜合自中汽協(xié)、EVvolumes.com的多方數(shù)據(jù),新能源汽車行業(yè)增長(zhǎng)勢(shì)頭強(qiáng)勁。我國(guó)2021、2022、2023年新能源汽車銷量分別為350萬(wàn)輛、689萬(wàn)輛、950萬(wàn)輛,市場(chǎng)占有率31.6% 預(yù)計(jì)2024年產(chǎn)銷量1200-1300萬(wàn)輛,市占率超過(guò)45%;約占全世界產(chǎn)銷量60%。
全球知名半導(dǎo)體制造商羅姆生產(chǎn)的EcoSiC?產(chǎn)品——SiC MOSFET和SiC肖特基勢(shì)壘二極管(以下簡(jiǎn)稱“SBD”),被日本先進(jìn)電源制造商COSEL CO., LTD. (以下簡(jiǎn)稱“科索”)生產(chǎn)的三相電源用3.5kW輸出AC-DC電源單元“HFA/HCA系列”采用。強(qiáng)制風(fēng)冷型“HFA系列”和傳導(dǎo)散熱型“HCA系列”均搭載了羅姆的SiC MOSFET和SiC SBD,從而實(shí)現(xiàn)了最大94%的工作效率。“HCA系列”于2023年開(kāi)始量產(chǎn)和銷售,“HFA系列”于2024年開(kāi)始量產(chǎn)和銷售。
數(shù)據(jù)中心、電動(dòng)汽車基礎(chǔ)設(shè)施和工業(yè)設(shè)備中高效電源解決方案的理想選擇
在導(dǎo)通特性方面,IGBT的導(dǎo)通損耗由器件導(dǎo)通時(shí)的壓降造成,其參數(shù)為Vce(sat),隨溫度變化較小。而SiC MOSFET的導(dǎo)通特性表現(xiàn)得更像一個(gè)電阻輸出特性,具有更小的導(dǎo)通損耗,特別是在電流較小的情況下?2。
效率和功率密度都是電源轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)中的重要因素。每個(gè)造成能量損失的因素都會(huì)產(chǎn)生熱量,而這些熱量需要通過(guò)昂貴且耗電的冷卻系統(tǒng)來(lái)去除。軟開(kāi)關(guān)和碳化硅 (SiC) 技術(shù)的結(jié)合可以提高開(kāi)關(guān)頻率,從而可以減小臨時(shí)存儲(chǔ)能量的無(wú)源元件的尺寸和數(shù)量,并平滑開(kāi)關(guān)模式轉(zhuǎn)換器的輸出。SiC 還為產(chǎn)生更少熱量并利用更小散熱器的轉(zhuǎn)換器提供了基礎(chǔ)。
寬帶隙 (WBG) 半導(dǎo)體器件,例如碳化硅 (SiC) 場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (FET),以其最小的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)損耗而聞名。除了這些特性之外,該技術(shù)還可以承受高脈沖電流,在固態(tài)斷路器等應(yīng)用中特別有優(yōu)勢(shì)。本文深入探討了 SiC FET 的特性,并與傳統(tǒng)硅解決方案進(jìn)行了比較分析。
碳化硅 (SiC) 和氮化鎵 (GaN) 寬帶隙 (WBG) 技術(shù)因其在許多高功率領(lǐng)域優(yōu)于硅 (Si) 的性能而聞名,包括其高效率和高開(kāi)關(guān)頻率。然而,與單晶硅不同,SiC 和 GaN 具有獨(dú)特的設(shè)計(jì)和應(yīng)用問(wèn)題,工程師在將這些技術(shù)用于設(shè)計(jì)時(shí)需要解決這些問(wèn)題。
通過(guò)開(kāi)發(fā)車載功率模塊,助力xEV技術(shù)創(chuàng)新
壓縮機(jī)是汽車空調(diào)的一部分,它通過(guò)將制冷劑壓縮成高溫高壓的氣體,再流經(jīng)冷凝器,節(jié)流閥和蒸發(fā)器換熱,實(shí)現(xiàn)車內(nèi)外的冷熱交換。傳統(tǒng)燃油車以發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力,通過(guò)皮帶帶動(dòng)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。而新能源汽車脫離了發(fā)動(dòng)機(jī),以電池為動(dòng)力,通過(guò)逆變電路驅(qū)動(dòng)無(wú)刷直流電機(jī),從而帶動(dòng)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)空調(diào)的冷熱交換功能。
CISSOID與南京航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院電氣工程系達(dá)成深度戰(zhàn)略合作協(xié)議,建立聯(lián)合電驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)室,共同開(kāi)展相關(guān)前沿技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)
切換電容器接觸器、晶閘管投切電容器裝置(Tsc)、復(fù)合開(kāi)關(guān)投切電容器裝置作為工業(yè)低壓系統(tǒng)中常用的電容器投切裝置 ,在可靠性、體積、能耗、壽命等方面各有不同的缺陷 。鑒于第三代半導(dǎo)體材料sic已在電力電子器件中大量使用 ,試圖通過(guò)新型材料電力電子器件的選用和對(duì)交流接觸器的適應(yīng)性設(shè)計(jì) ,提出新的電容器投切裝置方案 ,并通過(guò)MATLAB仿真驗(yàn)證方案。
近年來(lái),碳化硅 (SiC) 場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (FET) 在牽引逆變器設(shè)計(jì)中的使用顯著增加。其主要原因是 SiC FET 可以在高開(kāi)關(guān)頻率下工作,從而在保持高效率的同時(shí)提高功率密度。另一方面,SiC 逆變器可以產(chǎn)生大于 100V/ns 的大瞬態(tài)電壓 (dv/dt) 信號(hào),引發(fā)人們對(duì)共模瞬態(tài)電壓抗擾度 (CMTI) 的擔(dān)憂。這在設(shè)計(jì)逆變器柵極驅(qū)動(dòng)器的隔離偏置電源時(shí)提出了新的挑戰(zhàn)。
全球知名半導(dǎo)體廠商羅姆(ROHM Co., Ltd.,以下簡(jiǎn)稱“羅姆”)于近日與中國(guó)汽車行業(yè)一級(jí)綜合性供應(yīng)商——聯(lián)合汽車電子有限公司(United Automotive Electronic Systems Co., Ltd. ,以下簡(jiǎn)稱“UAES”)簽署了SiC功率元器件的長(zhǎng)期供貨協(xié)議。