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碳化硅功率模块的应用

发表时间:2022-02-28 09:39

碳化硅模块是支撑各种工业应用的关键技术之一,相比传统硅基IGBT功率模块具有更高功率密度、更高可靠性、更高工作结温、更低寄生电感、更低热阻等特性。在需要提升系统功率密度、使用更高主开关频率的电力电子设备的性能升级过程中,现有硅基IGBT配合硅基FRD(快恢复二极管)的性能已无法完全满足要求,需要高性能与性价比兼具的主开关器件。

随着SiC技术的日趋成熟和商业化应用,其独特的耐高温性能不断加速推动结温从150℃迈向175℃,甚至已出现了200℃的产品。借助于这种独特的高温特性和低开关损耗优势,可以为未来的高温、高功率密度应用,如多电和全电飞机、移动储能充电站以及各种液体冷却受到严重限制的电力应用提供动力。

在许多工业应用中,一些机械动作都是采用经典的液压传动,受环境影响很大且维护成本很高,目前已趋向于部分或全部采用电气化(电机),以实现可靠性高、高可维护性,且便于冗余备份设计。

另外,在许多应用场景中,如半移动式储能充电站和全移动式充电宝将有效填补固定式充电站的缺失,特别是随着电动车的大规模普及,这一点将表现得更为明显。然而,对于这类移动充电应用,水冷机构不仅会带来额外重量和体积负担,更重要的是它会消耗自身携带的存储电能,因此,采用自然冷却的电控将是方法,但妥善处理好电控系统热管理的问题。

在许多特种工业应用中,当液体冷却受到严重限制时,电控系统将面临同样的高温挑战。耐高温的电控技术是实现以上高温应用的关键,天赋异禀的实现技术是SiC功率器件的高温封装技术和与之相匹配的高温驱动电路技术。


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