英飞凌CoolSiC器件为台达双向逆变器提供助力,让电动汽车化身家庭应急备用电源

发布时间:2022-08-19

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英飞凌科技股份公司的CoolSiC产品被总部位于台湾的电源管理及散热解决方案提供商台达电子选用,使得台达电子向着利用绿色电力实现能源转型和碳中和的目标迈出了一大步。台达成功开发出了双向逆变器,即一个由太阳能发电、储能和电动汽车(EV)充电组成的三合一混合系统,它能够将电动汽车作为家庭应急备用电源。

 

这款双向逆变器可用于为电动汽车(EV)和家用电池充电,还能作为意外停电时的备用电源,以及高效绿色能源发电设备的核心组件。该双向逆变器搭载了英飞凌的1200 V M1H CoolSiC EasyPACK 1B模块和采用 D2PAK 7引脚封装的1200 V CoolSiC MOSFET(一种表面贴装器件)。它将三个应用整合在一起,在一个尺寸仅为425 x 865 x 160 mm3的紧凑封装中实现了三个一系统的设计,具有重要的里程碑意义。该系统的输出功率约为10 kW,允许通过的最大连续电流为34 A,峰值效率可以超过97.5%。

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台达光伏逆变器事业部主管李雷鸣表示:“英飞凌多年来一直引领着功率半导体的发展,致力于进一步提高电源管理效率,是一个值得信赖的合作伙伴。借助英飞凌的功率半导体器件,我们能够将三种应用整合到一个系统中,向着绿色能源的发展目标迈出了一大步。”

 

英飞凌科技工业功率控制事业部总裁Peter Wawer博士表示:“该项目是迈向碳中和道路上的一座重要里程碑,我们十分荣幸能够成为该项目的重要参与者。我们期待着台达能够与英飞凌长期合作。英飞凌的功率半导体器件在这套智慧能源解决方案中发挥了重要作用,对此我们深感自豪。”

创建这套三合一系统用到的重要组件包括:带有NTC温度传感器、采用了压接工艺的1200 V M1H CoolSiC EasyPACK 1B模块(F4-23MR12W1M1_B11)。该模块可提供超高的设计灵活性和高电流密度。同时,该模块采用了领先的封装技术,与CoolSiC MOSFET配合使用,实现了低电感设计以及极小的开关和导通损耗。它支持客户进行高开关频率操作,可以让系统设计得更加小巧。EasyPACK模块能够帮助客户缩短新产品开发时间,降低总体成本。

该系统还采用了英飞凌的其他几款半导体器件,其中包括采用了CoolMOS C7和TRENCHSTOP 5 IGBT技术的半导体器件,以及采用D2PAK 7引脚表面贴装封装的1200V CoolSiC MOSFET(IMBG120R350M1H)。后者采用.XT互连技术,具有与同类产品相比更加出色的热性能,并且采用了开尔文源极概念。这些MOSFET凭借其优势确保了极低的开关损耗,提高了系统效率

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这些半导体器件具有3 μs的短路能力,MOSFET提供全压摆率(dV/dt)控制以及4.5 V基准栅极阈值电压(VGS(th))。它们还具备强大的抗寄生导通能力,可在0 V关断电压下运行。此外,这些MOSFET还包含支持硬换流的强大的体二极管。封装的爬电距离和电气间隙为6.1 mm。由于采用SMD封装, 这些MOSFET可以直接集成到具有自然对流冷却功能的PCB上,因此无需额外的散热器。