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Wolfspeed 碳化硅 MOSFET 可满足高功率应用的需要

May 07, 2023
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碳化硅(SiC)技术带来了无限的新机会。只要存在对高可靠性功率系统的需求,碳化硅 MOSFET 就能在许多行业中的许多不同应用(包括必须在恶劣环境中工作的应用)中实现高效率。通过在设计中使用碳化硅,可以在所有负载操作点上实现非常高的效率,从而相较于硅 IGBT 可以构建体积小得多的功率密集型系统,并提高可靠性和降低系统级成本。然而,到目前为止,3300 V 范围内的碳化硅可选产品很少,这也是 Wolfspeed 全新碳化硅裸芯片 MOSFET 的用武之地。

效率对于中电压功率转换系统至关重要,鲁棒性、紧凑性和轻量性也是如此。这些碳化硅特性是降低总系统成本、维护成本和运营成本的关键因素。

这些优势在各种日常场景和应用中可产生显著影响:

  • 列车和牵引系统:动力装置(包括辅助动力装置 APU 和牵引动力装置 TPU)存在于许多不同类型的货物和人员运输车辆中,包括电动巴士、轻轨列车、重型货车和物流车辆。电气化车辆同时具有 APU 和 TPU,这些设备可能相当笨重。通过使用 Wolfspeed 碳化硅 MOSFET,设计人员能够构建体积更小、功率密度更高的系统,提供无与伦比的高性能,以及更低热损耗和更高可靠性。
  • 工业不间断电源(UPS):备用电源应该和主电源一样高效 – Wolfspeed 的碳化硅 MOSFET 可降低 30% 损耗,节省高达 15% 的系统成本,并且相较于其硅同类产品可将功率密度提高 50%。最重要的是,它们十分可靠。采用碳化硅 MOSFET 的 UPS 系统可减少功率损耗、降低总拥有成本、提高功率密度,使设计人员能够将更多备用电源装入单个壳体或装入更小更轻的系统,以适应空间有限的环境。
  • 工业电机驱动:碳化硅的快速开关和更低损耗使其成为高效集成式电机驱动的理想之选,因为它使设计人员能够缩小电机驱动的尺寸,并使电机驱动更靠近电机,以降低成本和提高可靠性。
  • 重型车辆:重型车辆的电气化系统要求车辆的组件(包括高效逆变器)能够处理更多功率,并持续地调节工作温度。与硅 IGBT 解决方案相比,碳化硅基逆变器设计可大幅提高功率密度。碳化硅的热管理能力有助于减少组件尺寸、提高性能和效率,并支持重型应用的逆变器以更高频率运行。

碳化硅可以构建更小型、更轻量、更经济的设计,能够更有效地转换能量,并且支持各种终端应用。对于设计人员而言,Wolfspeed 的第 3 代 3300 V 裸芯片碳化硅 MOSFET 在系统和芯片层面都具有优势。

在系统层面,由于出色的导热性,对散热方面的要求降低,这意味着散热器和风扇等散热组件可以更小,从而减小了系统体积并降低了重量和成本。通过在更高开关频率条件下运行,无源储能装置的尺寸将减小,牵引电机谐波损耗也会减少。

在芯片层面,Wolfspeed 的第 3 代 3300 V 碳化硅裸芯片 MOSFET 使用其固有的体二极管,因此与硅 IGBT 相比,减少了物料清单成本(BOM)。与硅 IGBT 相比,碳化硅 MOSFET 还能在更高温度(从 -55°C 到 175°C)条件下以更高开关速度运行。

Wolfspeed 在碳化硅技术方面拥有超过 35 年的创新经验,同时也是值得信赖的碳化硅 MOSFET 垂直整合供应商,能够帮助设计人员构建出效率更高、尺寸更小、能在更高温度条件下工作、设计更简化的系统。查看我们的3300 V 系列,了解 Wolfspeed 碳化硅如何在您的功率设计中提供卓越性能。

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