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功率应用

工业和商业太阳能系统

提高可靠性并降低系统总成本, 同时满足新兴的效率标准。

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碳化硅助力打造更小型、更高效的大规模太阳能系统

工业和商业设施通常拥有宽阔、平坦的屋顶空间,这是安装大型太阳能系统来生产清洁且不昂贵的太阳能电力的理想场所。借助在太阳能逆变器中采用的 Wolfspeed 碳化硅,这些系统的功率密度能够提高 50%,电路拓扑结构也可得到简化,从而减少元件数量、提高可靠性并降低系统总成本,同时满足多种新出现的能效标准。


Wolfspeed 碳化硅器件可缩小系统尺寸、降低其重量并减少成本

Illustrated infographic explaining how a Wolfspeed Inverter is smaller and more efficient than other inverters. All labels are in simplified Chinese.

三相太阳能逆变器

大型商业和工业太阳能系统中需要使用 15 kW 到 200 kW 以上的大功率三相太阳能逆变器,以将光伏电池板产生的直流电转换为可并网的交流电。大多数三相串式逆变器都使用分立功率半导体,其架构具有可扩展性和灵活性,可提供 408 V 三相交流输出和 500-1100 V 内部总线电压。WolfPACK™ 模块用于桥接分立器件和功率模块,并且能够以非常小的杂散电感提供高安培容量。

在三相逆变器中使用 Wolfspeed 碳化硅取代传统硅,可将功率密度提高 50%,并通过减少组件数量和降低组装成本来打造更简单的电路拓扑结构,从而缩小逆变器的整体尺寸并降低系统总成本。采用 Wolfspeed 碳化硅技术后,逆变器的整体尺寸和重量都会大幅减小。一台 50 kW 硅逆变器平均重达 380 磅,而一台采用 Wolfspeed 碳化硅 MOSFET 和二极管的 60 kW 逆变器仅重 72 磅,并且体积也很小,一个人就能轻松将其搬运到安装地点。

与 IGBT+碳化硅 混合解决方案相比,在三相逆变器中使用 Wolfspeed 1200 V MOSFET1200 V 肖特基二极管来打造完备的碳化硅解决方案,能够将总成本降低多达 30%,并显著提高开关频率以及效率和功率密度。


适用于工业和商业太阳能系统的 MPPT 升压电路

商业和工业太阳能系统也可利用 MPPT 升压转换器形式的功率优化器来平滑电池板之间产生的可变电压,并为内部总线带来更高的电压。例如,通过在 60 kW 系统的 MPPT 升压电路中使用 Wolfspeed 碳化硅 MOSFET 和二极管,可将整体效率提高 1.8%,同时提高功率密度并降低整体系统成本。

在工业和商业 MPPT 升压转换器中采用 Wolfspeed 1200 V MOSFET 和 1200 V 肖特基二极管的全碳化硅解决方案可将功率密度提高 1.1%,实现高达 99.49% 的效率。此外,Wolfspeed 的 1200 V MOSFET 和二极管具备业界最高的额定工作温度,是包括屋顶太阳能电池阵列在内的各种高温环境应用的理想之选。


使用SpeedFit 设计模拟器。模拟太阳能系统, 

使用SpeedFit设计模拟器模拟太阳能MPPT升压转换器,了解如何在高温条件下实现太阳能系统的高效率和高功率密度。 

Wolfspeed 碳化硅带来更可靠、更清洁的电力

即使在要求最为严苛的功率应用中,Wolfspeed 碳化硅也能保持令人难以置信的可靠性和效率。之所以如此,是因为 Wolfspeed 碳化硅产品可以带来以下好处:

损耗降低高达 30%
功率密度提升高达 50%
系统成本降低多达 10%

碳化硅功率模块

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碳化硅功率模块

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碳化硅功率模块

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CCB021M12FM3T
FM3
Six-pack (three-phase)
1200 V
30 A
21 mΩ
Gen 3
150 °C
62.8 mm x 33.8 mm
Yes
Industrial
FM3
Six-pack (three-phase)
1200 V
30 A
32 mΩ
Gen 3 MOS
150 °C
62.8 mm x 33.8 mm
Yes
Industrial
FM3
Six-pack (three-phase)
1200 V
30 A
32 mΩ
Gen 3 MOS
150 °C
62.8 mm x 33.8 mm
Yes
Industrial
FM3
Six-pack (three-phase)
1200 V
30 A
21 mΩ
Gen 3 MOS
150 °C
62.8 mm x 33.8 mm
Yes
Industrial

分立式碳化硅MOSFET

分立式碳化硅MOSFET

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分立式碳化硅MOSFET

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1700 V
1000 mΩ
Gen 2
5 A
22 nC
19 pF
69 W
150 °C
TO-247-3
Yes
Industrial
1200 V
32 mΩ
Gen 3
63 A
118 nC
129 pF
283 W
175 °C
TO-247-4
Yes
Industrial
1200 V
75 mΩ
Gen 3
32 A
51 nC
58 pF
113.6 W
150 °C
TO-247-4
Yes
Industrial
1200 V
40 mΩ
Gen 3
66 A
99 nC
103 pF
326 W
175 °C
TO-247-4
Yes
Industrial

分立式碳化硅肖特基二极管

分立式碳化硅肖特基二极管

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分立式碳化硅肖特基二极管

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总功率损耗 (PTOT)
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1200 V
20 A
Gen 4
1.5 V
20 A
99 nC
246 W
TO-247-2
Yes
Industrial
1200 V
30 A
Gen 4
1.5 V
30 A
152 nC
441 W
TO-247-2
Yes
Industrial
1200 V
40 A
Gen 4
1.5 V
40 A
167 nC
667 W
TO-247-2
Yes
Industrial

参考设计

参考设计

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参考设计

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类型
拓扑
功率
分立器件/模块
封装
器件 SKU
设计者
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CRD-15DD17P
15 W Flyback Auxiliary Power Supply
DC to DC
Flyback
0.015kW
Discrete
TO-263-7
Wolfspeed
CRD-22AD12N
22 kW Bi-Directional Active Front End (AFE)
AC to DC
Three-Phase, 2-Level
22kW
Discrete
TO-247-4
Wolfspeed
CRD-60DD12N
60 kW Interleaved Boost Converter
DC to DC
Boost - Asynchronous
60kW
Discrete
TO-247-4
Wolfspeed

Image showing solar panels and wind turbines.

Wolfspeed:碳化硅业界备受信任的品牌

Wolfspeed 是全球首家碳化硅材料和器件垂直整合供应商;
有此传承,我们成为了全球可再生能源系统设计工作者
值得信赖的合作伙伴。我们的工程师利用超过 10 万亿小时的经验
来帮助您开发可满足新兴效率标准的可再生能源解决方案,
并为您在市场上取得成功提供动力。

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采用 SpeedFit™ 设计仿真器,进行太阳能系统仿真​

Use the SpeedFit™ Design Simulator to simulate a solar MPPT Boost Converter and see how you can achieve high efficiency and power density in solar systems even under elevated temperatures.
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