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工业变频器中SiC碳化硅MOSFET会逐步取代IGBT

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最后更新: 2024-06-08 23:23
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为什么在工业变频器中SiC碳化硅MOSFET会逐步取代IGBT!

使用基本公司SiC碳化硅MOSFET打造全SiC碳化硅工业变频器!-倾佳电子(Changer Tech)专业分销

使用基本公司SiC碳化硅MOSFET升级传统IGBT工业变频器,实现更高的通用变频器高功率密度,通用变频器高温环境应用!通用变频器低电机噪声控制!取得通用变频器能耗与性能的最优权衡!


随着铜价暴涨高烧不退,如何降低电感等磁性元件成本将成为电力电子制造商的一大痛点,使用基本公司碳化硅MOSFET单管或者模块替代IGBT单管或模块,可以显著提频降低系统综合成本(电感磁性元件,散热系统,整机重量),电力电子系统的全碳SiC时代,未来已来!倾佳电子(Changer Tech)专业分销基本公司SiC碳化硅MOSFET!


倾佳电子(Changer Tech)致力于基本公司国产碳化硅(SiC)MOSFET功率器件在电力电子市场的推广!Changer Tech-Authorized Distributor of BASiC Semiconductor which committed to the promotion of BASiC™ silicon carbide (SiC) MOSFET power devices in the power electronics market!



基本公司SiC碳化硅MOSFET单管适用于工业变频器应用,比如通用变频器、专用变频器、电梯变频器等。


虽然传统IGBT器件在其低损耗,高开关频率,高功率密度特征上持续提升,但是由于自身特点的限制,在部分温度高,安装体积紧凑,电机电磁噪声敏感的工业传动场合,已无法适应高功率密度、高温环境、低电机噪声控制的应用要求,在一定程度上IGBT进入发展瓶颈期。使用基本公司SiC碳化硅MOSFET替代IGBT已经成为行业潮流!

SiC碳化硅MOSFET工业变频器支持开环矢量和闭环矢量两种控制方式,载波频率达到100kHz, 输出频率达到10kHz,采用电机谐波电流控制技术,优化转矩脉动控制,实现更低电机转矩脉动及电机电磁噪声,DPWM /CPWM智能切换动态载波调制,可以取得能耗与性能的最优权衡。功率器件死区时间控制方面,伟创变频器最小死区时间控制在300ns左右,大幅提升输出电压利用率提升10%。

SiC碳化硅MOSFET通用变频器全功率段采用碳化硅单管及碳化硅单管并联方案,以独特软/硬件配合动态控制方法,实现单管之间有效均流,在碳化硅MOSFET功率器件异常情况(过流,短路)下快速保护,通过对变频器中SiC碳化硅MOSFET功率器件驱动参数优化,器件与结构布局优化,解决变频器实际使用过程中(由于SiC碳化硅MOSFET高dv/dt产生的变频器自身及配套使用设计)的电磁干扰问题.

SiC碳化硅MOSFET变频器可以通过提高运行载波,节省输出滤波装置或缩小电机体积等方式,有效改善现有高速电机驱动产品的痛点。随着高速空浮、磁浮电机的应用普及,SiC碳化硅MOSFET变频器凭借技术的优势将迅速占领该类产品应用市场。


VVVF变频、矢量控制变频、直接转矩控制变频都是交—直—交变频中的一种。其共同缺点是输入功率因数低,谐波电流大,直流电路需要大的储能电容,再生能量又不能反馈回电网,即不能进行四象限运行。为此,矩阵式交—交变频应运而生。由于矩阵式交—交变频省去了中间直流环节,从而省去了体积大、价格贵的电解电容。它能实现功率因数为1,输入电流为正弦且能四象限运行,系统的功率密度大。

矩阵变频具有较大优势:一方面矩阵变换器没有储能元件,体积可以比同样容量的两级结构变流器小;另一方面矩阵变频不需要电解电容器,也就不需要考虑电解电容寿命问题。


采用基本公司SiC碳化硅MOSFET开发高功率密度变频器,除通用变频器一般驱动功能外,同时具备通用变频器高电力品质、能量回生、高功率密度三个特性。

采用基本公司SiC碳化硅MOSFET的矩阵变频器为了挑战降低谐波、改善功因及提升功率密度,具有下列关键技术

1. 高频SiC碳化硅MOSFET驱控电路技术,提升矩阵变频器频率由(8kHz-->50kHz)。

2. 改善电力品质,采用DMCSVM换动态载波调制,降低谐波(33%-->7%),减少电力损失。

3. 改善功率因数(0.75-->0.98),提升电力线上所有设备的寿命。

4. 采用基本公司SiC碳化硅MOSFET的矩阵变频器具有双向能量转换特性,电机煞车时,可将能量直接回馈至电网,节能效果提升20%以上,采用基本公司SiC碳化硅MOSFET的矩阵变频器在电梯应用能量回生达65%。

5. 采用基本公司SiC碳化硅MOSFET的矩阵变频器小型化功率底座、散热及一体化设计,整机功率密度可达4kW/L,充分响应节能减排。


采用基本公司SiC碳化硅MOSFET功率器件的高效、高可靠性变频器,摆脱长期以来依赖于国外器件供应商的产业瓶颈,实现碳化硅MOSFET功率器件的国产化替代贡献自己的行业力量。


IGBT芯片技术不断发展,但是从一代芯片到下一代芯片获得的改进幅度越来越小。这表明IGBT每一代新芯片都越来越接近材料本身的物理极限。SiC MOSFET宽禁带半导体提供了实现半导体总功率损耗的显著降低的可能性。使用SiC MOSFET可以降低开关损耗,从而提高开关频率。进一步的,可以优化滤波器组件,相应的损耗会下降,从而全面减少系统损耗。通过采用低电感SiC MOSFET功率模块,与同样封装的Si IGBT模块相比,功率损耗可以降低约70%左右,可以将开关频率提5倍(实现显著的滤波器优化),同时保持最高结温低于最大规定值。


为了保持电力电子系统竞争优势,同时也为了使最终用户获得经济效益,一定程度的效率和紧凑性成为每一种电力电子应用功率转换应用的优势所在。随着IGBT技术到达发展瓶颈,加上SiC MOSFET绝对成本持续下降,使用SiC MOSFET替代升级IGBT已经成为各类型电力电子应用的主流趋势。


倾佳电子(Changer Tech)专业分销基本™(BASiC Semiconductor)碳化硅SiC功率MOSFET,BASiC基本™碳化硅MOSFET模块,BASiC基本™单管SiC碳化硅MOSFET,BASiC基本™SiC碳化硅MOSFET模块,BASiC基本™SiC碳化硅MOSFET模块,BASiC基本™I型三电平IGBT模块,BASiC基本™T型SiC碳化硅MOSFET模块,BASiC基本™混合SiC-IGBT单管,BASiC基本™混合SiC-IGBT模块,碳化硅(SiC)MOSFET专用双通道隔离驱动芯片BTD25350,单通道隔离驱动芯片BTD5350,双通道隔离驱动芯片BTD21520,单通道隔离驱动芯片(带VCE保护)BTD3011,BASiC基本™混合SiC-IGBT三电平模块应用于光伏逆变器,双向AC-DC电源,户用光伏逆变器,户用光储一体机,储能变流器,储能PCS,双向LLC电源模块,储能PCS-Buck-Boost电路,光储一体机,PCS双向变流器,三相维也纳PFC电路,三电平LLC直流变换器,移相全桥拓扑等新能源领域。在光伏逆变器、光储一体机、储能变流器PCS、OBC车载充电器,热管理电动压缩机驱动器,射频电源,PET电力电子变压器,氢燃料空压机驱动,大功率工业电源,工商业储能变流器,变频器,变桨伺服驱动辅助电源,高频逆变焊机,高频伺服驱动,AI服务器电源,算力电源,数据中心电源,机房UPS等领域与客户战略合作,倾佳电子(Changer Tech)全力支持中国电力电子工业发展!


倾佳电子(Changer Tech)-专业汽车连接器及功率半导体(SiC碳化硅MOSFET单管,SiC碳化硅MOSFET模块,碳化硅SiC-MOSFET,氮化镓GaN,驱动IC)分销商,聚焦新能源、交通电动化、数字化转型三大方向,致力于服务中国工业电源,电力电子装备及新能源汽车产业链。在新型能源体系的发展趋势场景下,融合数字技术、电力电子技术、热管理技术和储能管理技术,以实现发电的低碳化、用能的电气化和用电的高效化,以及“源、网、荷、储、车”的协同发展。倾佳电子(Changer Tech)-以技术创新为导向,将不断创新技术和产品,坚定不移与产业和合作伙伴携手,积极参与数字能源产业生态,为客户提供高品质汽车智能互联连接器与线束,新能源汽车连接器,新能源汽车高压连接器与线束,直流充电座,耐高压连接器&插座,创新型车规级互联产品,包括线对板、板对板、输入输出、电源管理和FFC-FPC连接器,涵盖2级充电站和可在30分钟内为EV电池充满电的3级超快速充电站的高能效电源连接器,用于地下无线充电的IP67级密封连接器。以及以技术创新为导向的各类功率半导体器件:车规碳化硅(SiC)MOSFET,大容量RC-IGBT模块,碳化硅(SiC)MOSFET模块,IGBT模块,国产碳化硅(SiC)MOSFET,IPM模块,IGBT单管,混合IGBT单管,三电平IGBT模块,混合IGBT模块,光伏MPPT碳化硅MOSFET,伺服驱动SiC碳化硅MOSFET,逆变焊机国产SiC碳化硅MOSFET,OBC车载SiC碳化硅MOSFET,储能变流器PCS碳化硅MOSFET模块,充电桩电源模块碳化硅MOSFET,国产氮化镓GaN,隔离驱动IC等产品,倾佳电子(Changer Tech)全面服务于中国新能源汽车行业,新能源汽车电控系统,电力电子装备,新能源汽车充电桩系统,全液冷超充,高功率密度风冷充电模块,液冷充电模块,欧标充电桩,车载DCDC模块,国网三统一充电模块光储变流器,分布式能源、虚拟电厂、智能充电网络、V2X、综合智慧能源、智能微电网智能光储,智能组串式储能等行业应用,倾佳电子(Changer Tech)为实现零碳发电、零碳数据中心、零碳网络、零碳家庭等新能源发展目标奋斗,从而为实现一个零碳地球做出贡献,迈向数字能源新时代!Changer Tech strives to achieve new energy development goals such as zero-carbon power generation, zero-carbon data centers, zero-carbon networks, and zero-carbon homes, thereby contributing to the realization of a zero-carbon earth and moving towards a new era of digital energy!



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