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碳化硅功率模塊的應用

文章出處:功率半導體聯(lián)盟網(wǎng)責任編輯:作者:功率半導體聯(lián)盟人氣:-發(fā)表時(shí)間:2022-02-21 12:18:00【

碳化硅模塊是支撐各種工業(yè)應用的關(guān)鍵技術(shù)之一,相比傳統硅基IGBT功率模塊具有更高功率密度、更高可靠性、更高工作結溫、更低寄生電感、更低熱阻等特性。在需要提升系統功率密度、使用更高主開(kāi)關(guān)頻率的尖端電力電子設備的性能升級過(guò)程中,現有硅基IGBT配合硅基FRD(快恢復二極管)的性能已無(wú)法完全滿(mǎn)足要求,需要高性能與性?xún)r(jià)比兼具的主開(kāi)關(guān)器件。

隨著(zhù)SiC技術(shù)的日趨成熟和商業(yè)化應用,其獨特的耐高溫性能不斷加速推動(dòng)結溫從150℃邁向175℃,甚至已出現了200℃的產(chǎn)品。借助于這種獨特的高溫特性和低開(kāi)關(guān)損耗優(yōu)勢,可以為未來(lái)的高溫、高功率密度應用,如多電和全電飛機、移動(dòng)儲能充電站以及各種液體冷卻受到嚴重限制的電力應用提供動(dòng)力。

在許多工業(yè)應用中,一些機械動(dòng)作都是采用經(jīng)典的液壓傳動(dòng),受環(huán)境影響很大且維護成本很高,目前已趨向于部分或全部采用電氣化(電機),以實(shí)現可靠性高、高可維護性,且便于冗余備份設計。

另外,在許多應用場(chǎng)景中,如半移動(dòng)式儲能充電站和全移動(dòng)式充電寶將有效填補固定式充電站的缺失,特別是隨著(zhù)電動(dòng)車(chē)的大規模普及,這一點(diǎn)將表現得更為明顯。然而,對于這類(lèi)移動(dòng)充電應用,水冷機構不僅會(huì )帶來(lái)額外重量和體積負擔,更重要的是它會(huì )消耗自身攜帶的存儲電能,因此,采用自然冷卻的電控將是最佳方法,但必須妥善處理好電控系統熱管理的問(wèn)題。

在許多特種工業(yè)應用中,當液體冷卻受到嚴重限制時(shí),電控系統將面臨同樣的高溫挑戰。耐高溫的電控技術(shù)是實(shí)現以上高溫應用的關(guān)鍵,天賦異稟的實(shí)現技術(shù)是SiC功率器件的高溫封裝技術(shù)和與之相匹配的高溫驅動(dòng)電路技術(shù)。

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