近年來,電力電子應用中越來越多地從硅轉(zhuǎn)向碳化硅 (SiC) 和氮化鎵 (GaN)。在過去的十年中,后者已被委托給SiC和GaN半導體,這無疑為電氣化和強勁的未來鋪平了道路。由于其固有特性,寬帶隙半導體在許多電力應用中正在逐步取代傳統(tǒng)的硅基器件。硅現(xiàn)在已經(jīng)風光無限,其應用的可靠性一直非常高?,F(xiàn)在,有必要驗證這兩種新型半導體從長遠來看是否可以提供相同的安全前景,以及它們在未來是否對設計人員來說是可靠的。
在快速發(fā)展的電力電子領域,熱管理已成為確保設備可靠性、效率和壽命的關鍵因素。這對于電動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車牽引逆變器總裝機量達687萬臺,雖季增7%,但增長幅度較去年同期已有縮減。其中,PHEV牽引逆變器的裝機量季增16%,雖然低于前一季的35%,但仍是所有動力模式中增幅最高的。
【2024年11月18日, 德國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,雙方將共同開發(fā)Stellantis電動汽車的功率架構(gòu),助力Stellantis實現(xiàn)為大眾提供環(huán)保、安全、經(jīng)濟實惠的出行方式這一遠大目標。
面向空調(diào)、家電和工廠自動化等工業(yè)電機驅(qū)動裝置和充電站、儲能系統(tǒng)、電源等能源應用的功率控制
與普通產(chǎn)品相比,可確保約1.3倍的爬電距離。即使是表貼型也無需進行樹脂灌封絕緣處理
綜合自中汽協(xié)、EVvolumes.com的多方數(shù)據(jù),新能源汽車行業(yè)增長勢頭強勁。我國2021、2022、2023年新能源汽車銷量分別為350萬輛、689萬輛、950萬輛,市場占有率31.6% 預計2024年產(chǎn)銷量1200-1300萬輛,市占率超過45%;約占全世界產(chǎn)銷量60%。
全球知名半導體制造商羅姆生產(chǎn)的EcoSiC?產(chǎn)品——SiC MOSFET和SiC肖特基勢壘二極管(以下簡稱“SBD”),被日本先進電源制造商COSEL CO., LTD. (以下簡稱“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。強制風冷型“HFA系列”和傳導散熱型“HCA系列”均搭載了羅姆的SiC MOSFET和SiC SBD,從而實現(xiàn)了最大94%的工作效率?!癏CA系列”于2023年開始量產(chǎn)和銷售,“HFA系列”于2024年開始量產(chǎn)和銷售。
數(shù)據(jù)中心、電動汽車基礎設施和工業(yè)設備中高效電源解決方案的理想選擇
在導通特性方面,IGBT的導通損耗由器件導通時的壓降造成,其參數(shù)為Vce(sat),隨溫度變化較小。而SiC MOSFET的導通特性表現(xiàn)得更像一個電阻輸出特性,具有更小的導通損耗,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)換器設計中的重要因素。每個造成能量損失的因素都會產(chǎn)生熱量,而這些熱量需要通過昂貴且耗電的冷卻系統(tǒng)來去除。軟開關和碳化硅 (SiC) 技術的結(jié)合可以提高開關頻率,從而可以減小臨時存儲能量的無源元件的尺寸和數(shù)量,并平滑開關模式轉(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。
寬帶隙 (WBG) 半導體器件,例如碳化硅 (SiC) 場效應晶體管 (FET),以其最小的靜態(tài)和動態(tài)損耗而聞名。除了這些特性之外,該技術還可以承受高脈沖電流,在固態(tài)斷路器等應用中特別有優(yōu)勢。本文深入探討了 SiC FET 的特性,并與傳統(tǒng)硅解決方案進行了比較分析。
碳化硅 (SiC) 和氮化鎵 (GaN) 寬帶隙 (WBG) 技術因其在許多高功率領域優(yōu)于硅 (Si) 的性能而聞名,包括其高效率和高開關頻率。然而,與單晶硅不同,SiC 和 GaN 具有獨特的設計和應用問題,工程師在將這些技術用于設計時需要解決這些問題。
通過開發(fā)車載功率模塊,助力xEV技術創(chuàng)新
壓縮機是汽車空調(diào)的一部分,它通過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,實現(xiàn)車內(nèi)外的冷熱交換。傳統(tǒng)燃油車以發(fā)動機為動力,通過皮帶帶動壓縮機轉(zhuǎn)動。而新能源汽車脫離了發(fā)動機,以電池為動力,通過逆變電路驅(qū)動無刷直流電機,從而帶動壓縮機轉(zhuǎn)動,實現(xiàn)空調(diào)的冷熱交換功能。
CISSOID與南京航空航天大學自動化學院電氣工程系達成深度戰(zhàn)略合作協(xié)議,建立聯(lián)合電驅(qū)動實驗室,共同開展相關前沿技術的研究開發(fā)
切換電容器接觸器、晶閘管投切電容器裝置(Tsc)、復合開關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 。鑒于第三代半導體材料sic已在電力電子器件中大量使用 ,試圖通過新型材料電力電子器件的選用和對交流接觸器的適應性設計 ,提出新的電容器投切裝置方案 ,并通過MATLAB仿真驗證方案。
近年來,碳化硅 (SiC) 場效應晶體管 (FET) 在牽引逆變器設計中的使用顯著增加。其主要原因是 SiC FET 可以在高開關頻率下工作,從而在保持高效率的同時提高功率密度。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,引發(fā)人們對共模瞬態(tài)電壓抗擾度 (CMTI) 的擔憂。這在設計逆變器柵極驅(qū)動器的隔離偏置電源時提出了新的挑戰(zhàn)。
全球知名半導體廠商羅姆(ROHM Co., Ltd.,以下簡稱“羅姆”)于近日與中國汽車行業(yè)一級綜合性供應商——聯(lián)合汽車電子有限公司(United Automotive Electronic Systems Co., Ltd. ,以下簡稱“UAES”)簽署了SiC功率元器件的長期供貨協(xié)議。
應用于主機逆變器,有助于延長續(xù)航里程,提升性能