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碳化硅器件應用于逆變器優(yōu)勢

文章出處:寬禁帶半導體技術(shù)創(chuàng )新聯(lián)盟網(wǎng)責任編輯:作者:寬禁帶半導體技術(shù)創(chuàng )新聯(lián)盟人氣:-發(fā)表時(shí)間:2022-05-20 16:41:00【

碳化硅導通損耗和開(kāi)關(guān)損耗優(yōu)勢明顯。就電動(dòng)汽車(chē)逆變器而言,功率器件是核心能量轉換單元,其損耗包含兩部分,導通損耗Econ和開(kāi)關(guān)損耗Esw。

碳化硅在電流比較小也就是輕載的工況下導通損耗優(yōu)勢是比較明顯的,再結合輕載工況開(kāi)關(guān)損耗占比更大(碳化硅開(kāi)關(guān)損耗也低),這也印證了為什么碳化硅更適合城市工況。因此逆變器應用碳化硅MOS體現在效率Map上就是高效區面積比較大。

另外,碳化硅MOS打開(kāi)時(shí)雙向導通,又規避了IGBT模塊在續流時(shí),FRD的導通壓降比IGBT大的問(wèn)題,進(jìn)一步降低導通損耗。

碳化硅可降低整車(chē)能耗。根據海外機構試驗數據,按照WLTC工況(更接近實(shí)際城市工況)續航能力的提升,基于750VIGBT模塊及1200V碳化硅模塊仿真顯示,400V母線(xiàn)電壓下,由750VIGBT模塊替換為1200V碳化硅模塊,整車(chē)能耗降低6.9%;如果電壓提升至800V,整車(chē)能耗將進(jìn)一步降低7.6%。

碳化硅除了有效率優(yōu)勢外,還具有以下優(yōu)勢:

相同電壓、電流等級情況下,碳化硅MOS芯片面積比IGBT芯片要小,設計出的功率模塊功率密度更大,更小巧;

碳化硅芯片耐更高的溫度,理論上遠超175℃;

高頻電源設計能夠縮小系統儲能器件的體積,例如大電感及大容量電容等。

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