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SpeedVal Kit

SpeedVal Kit™ 平台采用模块化方法简化评估

Jan 12, 2023
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新一代功率半导体将以碳化硅(SiC)技术为推动力,服务于快速增长的纯电动汽车(BEV)市场和充电基础设施,满足日益提高的能效标准要求,并满足工业和可再生能源细分市场对于更高功率密度且更小系统尺寸的不断增长的需求。

作为 SiC 技术领域的全球引领者,Wolfspeed 拥有最为广泛的SiC 肖特基二极管以及 600 V 到 1700 V 范围的 MOSFET 产品组合,还有符合行业标准并进行封装优化的广泛的一系列SiC功率模块系列。

市场上现有的 SiC 评估套件为工程师提供的可测试组件系列不但仅仅支持一小部分系列产品,并且仅仅关注SiC器件本身。鉴于目前的产品面市时间压力,Wolfspeed 采用模块化方案来满足设计人员的需求,以便设计人员更容易快速且经济高效地测试各种部件。

模块化平台

Wolfspeed 推出的全新款 SpeedVal 套件是一个模块化评估平台概念,以方便设计人员采用 SiC 进行设计,提供优异的通用性、可定制性和快速简单的系统级测试。该平台不仅能够采用各种表面贴装封装和通孔封装的 SiC 产品(包括肖特基二极管和 MOSFET)快速测试各种拓扑,同时还将 SiC 的整个生态系统整合在一起,以实现有效的系统评估,便于工程师配置和测试功率变换器的方方面面,包括控制器、栅极驱动器、磁性元件以及 SiC 器件。凭借此方法,工程师可以在该评估平台中测试所有的关键组件,不仅降低了客户开发自家系统的风险,还缩短了时间。

该平台由主板、功率子卡、栅极驱动器卡、可选控制卡以及其它潜在的配件组成。这种“drop-in 即插即用”的方法使得设计人员能够采用来自不同厂家的栅极驱动器测试所有高达 1200 V 的 Wolfspeed 分立器件。与功率子卡的金手指防呆连接方式使工程师可以在短短几秒内更换 SiC 器件,无需焊接,同时保持与直流母线的低电感连接,提供最佳的开关性能。

全新款 SpeedVal 套件便于设计人员优化栅极驱动系统并测量:

  • Qrr 和开关损耗(EON、EOFF 和 ERR
  • 时序(TDELAY-ON、TDELAY-OFF、TRISE、TFALL
  • 过冲(VDS-MAX、ID-MAX
  • 开关速度(di/dt、dv/dt)

全新的 SpeedVal 套件评估平台可使得设计人员选择主板和功率子卡、栅极驱动和控制卡,以便评估和设计最符合其应用需求的部件。

工程师还可以调节栅极电阻 RG,以优化开关特性并评估压高达 1200 V 的所有分立 SiC MOSFET,包括 TO-247、TO-263 和 TOLL等封装,同时使用半桥主板作为降压或升压转换器在其所需的拓扑中运行。

该评估平台将提供多种主板供选择,可用于不同的功率拓扑,这些拓扑都采用相同的栅极驱动器和功率子卡。主板具有低电感布局,并使用螺丝端子电源接头。功率子卡针对每个器件封装进行了优化,并使用同轴连接器测量 VGS 和 VDS,以获得最佳的信号完整性。利用高带宽电流传感来测量开关损耗。除了最近推出的半桥版本外,Wolfspeed 还计划推出多个版本的主板,包括用于逆变器和电机控制的三相版本。

所有的功率子卡均采用半桥配置,便于设计人员使用由业界领先的栅极驱动器制造商与 Wolfspeed 合作开发的子卡栅极驱动板测试全系列碳化硅 MOSFET。每种配置都有一个经过优化的底板(带有直流母线和用于功率模块的电流传感),以及用于连接的栅极驱动器子卡。所有的栅极驱动器卡都有两个隔离的栅极驱动输出,用于驱动半桥功率子卡。这些子卡可使工程师使用所选择的栅极驱动器和功能集测试 Wolfspeed 器件,用他们所选的内设部件进行测量。

与合作伙伴联手开发的生态系统

SpeedVal 套件是基于 SiC 设计的起点,在应用合作伙伴的部件生态系统中发展演变。Wolfspeed 还在借助业界现有的合作关系打造新的产品。

例如,Wolfspeed 与 Bourns 在磁性元件设计方面密切合作,选择 Yageo/Kemet 作为电容器供应商,并确保与 Texas Instruments、Analog Devices、Skyworks、NXP 和 Broadcom 的栅极驱动器子卡相兼容。Wolfspeed 的合作伙伴规模还在持续扩大,其中包括 Molex、Sanyo Denki 和 Vishay,以及分销合作伙伴 Arrow Electronics。这些合作伙伴提供产品、专业知识和服务,以确保从设计到评估、签核再到生产的整个过程迅速且轻松。

随着几乎所有的功率转换和电机驱动系统在未来十年内都要进行重新设计,以利用 SiC 技术实现更高效率、更小型、更轻量以及温度更低的设计,Wolfspeed 正在携手合作伙伴扩展一个多供应商解决方案生态系统,使他们能够通过物料清单、设计和仿真文件以及专家支持来彻底评估其解决方案。

如需了解有关 SpeedVal 套件模块化评估平台的更多信息,敬请联系 Wolfspeed

拆箱视频

同 Wolfspeed 全球渠道技术经理 Nicholas Powers 一道,了解 SpeedVal 套件模块化评估平台的部件组成,听他重点介绍使用这套灵活功率构件开展功率系统性能电路内评估的优势。


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