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电容器@@在@@电动汽车@@@@牵引逆变器@@@@拓扑@@中@@@@的@@作用@@（下@@）

judy — Fri, 29 Mar 2024 02:47:08 +0000

上@@周的@@推文我们为@@大家介绍了电动汽车@@@@牵引逆变器@@@@的@@拓扑@@结构类型@@，本篇文章将@@继续为@@大家讲解不同类型的@@电容器@@是如@@何确保牵引变流器高@@效@@运行的@@@@。

电容器@@在@@电动汽车@@@@牵引逆变器@@@@中@@的@@@@作用@@

有许多不同类型的@@电容器@@可确保您的@@牵引变流器高@@效@@运行@@。以@@下@@是几种主@@要@@的@@电容器@@@@：

缓冲电容器@@@@ - 电压抑制对于@@保护电路免受大电压尖峰的@@影响非常重要@@@@。缓冲电容器@@@@连接到@@@@大电流开关节点@@@@，以@@保护电子设备免受电压尖峰的@@影响@@。
X 和@@ Y 安全电容器@@@@ - 安全电容器@@@@可减轻电气和@@电子电路中@@的@@@@瞬态电压和@@干扰影响@@，尤其是在@@@@@@高@@压@@应用中@@@@。有两类电容器@@@@，即@@ Class-X 和@@ Class-Y，它们都用于@@在@@不同的@@应用中@@最大限度地减少@@@@ EMI。
旁路电容器@@@@ - 所有电子设备都依赖于清洁的@@电源@@，而@@旁路电容器@@@@对于@@确保设备安全地满足其电源规@@格@@要@@求@@至@@关重要@@@@。这@@些@@电容器@@可作为@@滤波器@@，旁路高@@频噪声@@。
直流母线电容@@ - 在@@电动汽车@@@@应用中@@@@，直流母线电容@@有助于抵消逆变器@@中@@电感的@@影响@@。它们还可用作滤波器@@，保护电动汽车@@@@子系统免受电压尖峰@@、浪涌和@@电磁干扰的@@影响@@。
直流母线支撑滤波器@@ - 消除波纹@@、储存能量和@@抑制浪涌是@@直流母线支撑滤波器@@的@@关键功能@@。
飞跨电容器@@@@ - 电动汽车@@@@需要@@重量轻@@、体积小的@@@@188足彩外围@@app 。飞跨电容器@@@@可以@@平衡电压@@，延长@@188足彩外围@@app 的@@使@@用@@寿命@@。

所有这@@些@@作用对于@@牵引变频器的@@安全性和@@功能性都非常重要@@@@，但@@这@@些@@电容器@@的@@设计@@和@@规@@格@@会根据@@@@您选择的@@牵引变频器拓扑@@结构而@@发生变化@@。

文章来源@@@@：楼氏电容@@

主@@驱逆变器@@@@，为@@何要@@选择碳化硅@@@@？

judy — Thu, 21 Mar 2024 02:20:14 +0000

在@@当今全球汽车@@工业@@驶向电动化的@@滚滚浪潮中@@@@，一项关键技术正以@@其颠覆性的@@性能改变着电动汽车@@@@整体市场竞争力的@@新格@@局@@，它便是基于碳化硅@@@@（SiC）材料打造的@@主@@驱逆变器@@@@@@。就像电子领域@@的@@@@“黑科技@@”催化剂@@，SiC正以@@其耐高@@压@@@@、高@@热导率及@@低@@损耗@@特@@性@@，重新定义新能源汽车@@的@@核心部件的@@工作效能极限@@，并以@@前所未有的@@方式推动整个行业朝着更长续航@@、更高@@能效的@@方向疾速前行@@。

大规@@模@@“上@@车@@”在@@即@@@@的@@碳化硅@@@@

犹如@@引擎之于燃油车@@，主@@驱逆变器@@@@是电动汽车@@@@动力系统的@@心脏@@，其性能优劣直接影响到@@车辆的@@整体表@@现@@。碳化硅@@的@@应用@@，就像给这@@个心脏注入了一剂强心针@@，各大车企纷纷导入使@@得碳化硅@@在@@主@@驱逆变器@@@@上@@的@@市场份额正以@@前所未有的@@速度扩张@@，预示着一场深度影响汽车@@产@@业链的@@技术革命已拉开帷幕@@。

据@@NE时@@代@@预测数据@@@@，未来@@5年@@，中@@国新能源乘用车市场不同类型功率器件@@@@的@@份额中@@@@，增长最快的@@将@@是@@800V高@@压@@SiC平台@@，其次是主@@要@@用于@@@@800V四驱车辆辅驱的@@@@800V IGBT和@@400V SiC的@@份额将@@先有所增长@@。在@@未来@@一段时@@间内@@，大部分@@车企的@@@@800V平台@@和@@@@400V平台@@仍将@@处于共存阶段@@，因为@@@@虽然大部分@@车企均有@@800V平台@@的@@相应规@@划@@，但@@不同企业对应@@用@@800V的@@平台@@策略有一定差别@@，最为@@积极的@@新势力头部车企将@@用@@800V平台@@迭代@@现有平台@@@@，其他@@OEM则相对较为@@稳健@@，会在@@部分@@高@@端车型上@@应用@@800V平台@@。

中@@国新能源乘用车市场不同类型功率器件@@@@的@@份额预测@@

此外@@，尽管@@@@在@@在@@未来@@十年@@内@@，IGBT和@@SiC MOSFET会共同存在@@@@，但@@趋势是随着@@OEM更大胆地直接转向@@纯电动汽车@@@@@@，插电式混合动力汽车@@和@@混合电动汽车@@@@市场将@@继续萎缩@@，轿车和@@跨界纯电动汽车@@@@将@@继续增长并成为@@主@@要@@市场@@。到@@了@@2025年@@之后@@，“肌肉@@”电车@@，例如@@@@SUV、卡车和@@运动型车的@@需求将@@大幅增长@@，从@@而@@推动功率大于@@250千瓦的@@电力驱动装置的@@更多需求@@，加之@@800V高@@压@@平台@@系统@@的@@逐步推广@@，碳化硅@@大规@@模@@@@“上@@车@@”在@@即@@@@。

大功率@@+低@@损耗@@：难以@@拒绝的@@效率@@吸引力@@

汽车@@的@@动力更迭@@，从@@内燃机@@到@@电驱动@@，这@@当下@@汽车@@变革中@@最大的@@一个部分@@@@。传统燃油车的@@三大件包括@@油箱@@@@、轴承@@（包括@@总成@@、变速箱等@@@@）、内燃机@@，而@@动力电池@@就相当于电动汽车@@@@的@@@@“油箱@@”，电机是内燃机@@@@，逆变器@@便相当于变速箱@@，主@@要@@作用就是把电池@@中@@储存的@@能量形式转换成另一个可控的@@可让电机输出的@@能量形式@@。因此@@，对于@@主@@驱逆变器@@@@中@@的@@@@电力需求@@，主@@要@@体现在@@五个方面@@：

动力更强@@ - 更大的@@瞬间扭矩带来更多驾驶乐趣@@；
效率@@更高@@@@ - 航程更长@@，损耗更低@@@@；
电压更高@@@@ - 400V 电池@@是目前的@@主@@流@@，800V将@@是未来@@@@；
重量更轻@@ - 减轻车重@@，增加续航里程@@；
尺寸更小@@ - 可安装在@@前轴或@@后轴上@@@@，节省行李箱和@@后备箱空间@@。

与@@硅相比@@@@@@，碳化硅@@在@@材料特@@性方面具有多种优势@@，因而@@成为@@主@@驱逆变器@@@@设计@@的@@更优选择@@。

碳化硅@@的@@物理硬度达到@@了@@@@@@9.5莫氏硬度@@，而@@硅为@@@@6.5莫氏硬度@@，所以@@碳化硅@@更适合高@@压@@烧结并具有更高@@的@@机械完整性@@。
碳化硅@@的@@热导率@@ (4.9W/cm.K) 是硅@@ (1.15 W/cm.K) 的@@四倍@@多@@@@，这@@意味着它可以@@更有效地传递热量从@@而@@在@@更高@@温度下@@可靠运行@@。
碳化硅@@的@@击穿电压@@（2500kV/cm）是硅@@（300kV/cm）的@@ 8 倍@@多@@，而@@且它具有宽带隙性质@@，能够更快地导通和@@关断@@@@，意味着它的@@损耗比@@硅更低@@@@。

针对主@@驱逆变@@、辅助电源@@、车载充电和@@直流快充等@@系统@@，安森美@@可以@@提供@@完整的@@智能电源方案@@，包括@@碳化硅@@@@、IGBT、MOSFET等@@产@@品@@阵容@@。其中@@@@，EliteSiC功率模块@@可以@@提供@@更优秀的@@性能@@、效率@@和@@功率密度@@，采用@@了最新的@@平面结构的@@@@EliteSiC MOSFET，实现了@@从@@电池@@的@@直流@@800V到@@后轴交流驱动的@@高@@效@@电源转换@@。

汽车@@动力总成系统中@@安森美@@可以@@提供@@的@@部分@@产@@品@@与@@方案@@

此外@@，安森美@@采用@@先进互连技术的@@压铸模封装进一步提高@@了@@@@SiC模块@@的@@@@高@@功率密度@@，并且具有低@@杂散电感@@，而@@且更高@@的@@开关频率有助于减小系统中@@一些无源组件的@@尺寸和@@重量@@。此外@@，这@@种封装类型具有多种工作温度选项@@，最高@@达@@ 200°C，可降低@@@@OEM的@@散热要@@求@@@@，并有望采用@@更小的@@泵进行热管@@理@@@@。

值得一提的@@是@@，除了先进的@@智能电源方案在@@功率密度@@、效率@@和@@可靠性上@@表@@现出众@@，为@@电动汽车@@@@技术变革可靠的@@供电保证@@，安森美@@ ADAS 和@@自@@动化系统解决方案同样使@@现代@@车辆实现半自@@动化@@，例如@@@@先进的@@@@CMOS图@@像传感器可以@@应用于@@前视@@、侧视@@、后视@@、环视摄像头系统@@，使@@得汽车@@的@@安全等@@级进一提高@@@@，向着全自@@动驾驶的@@目标又进一步@@。

安森美@@电动汽车@@@@整体解决方案@@

文章来源@@@@：安森美@@

电容器@@在@@电动汽车@@@@牵引逆变器@@@@拓扑@@中@@@@的@@作用@@（上@@）

judy — Mon, 18 Mar 2024 09:36:26 +0000

电动汽车@@@@ (EV) 的@@电力电子系统中@@会采用@@各种电容器@@@@。从@@直流链路电容器@@@@、安规@@电容器@@到@@缓冲电容器@@@@@@，这@@些@@188足彩外围@@app 在@@稳定和@@保护电子设备免受电压尖峰和@@电磁干扰@@ (EMI) 等@@因素的@@影响方面发挥着至@@关重要@@的@@作用@@。在@@此@@，我们将@@重点@@介绍电动汽车@@@@牵引逆变器@@@@中@@使@@用@@的@@电容器@@@@。

牵引逆变器@@@@是电动汽车@@@@@@的@@关键电力电子设备@@。它们将@@车辆电池@@中@@的@@@@直流电@@（DC）转换为@@交流电@@（AC），为@@驱动车辆的@@电机提供@@动力@@。

在@@决定需要@@何种电容器@@之前@@，您需要@@首先确定哪种牵引逆变器@@@@拓扑@@结构适合您的@@应用@@。

图@@ 1：电池@@电动汽车@@@@@@ (BEV) 中@@的@@@@高@@压@@电源系统@@

牵引变频器主@@要@@有四种拓扑@@结构@@，根据@@@@开关类型@@、电压和@@电平的@@不同而@@有所区别@@。选择合适的@@拓扑@@结构和@@相关组件对于@@设计满足应用效率@@和@@成本要@@求@@的@@牵引变频器至@@关重要@@@@。

电动汽车@@@@牵引逆变器@@@@拓扑@@结构类型@@

如@@前所述@@，电动汽车@@@@牵引逆变器@@@@有四种最常用的@@拓扑@@结构@@，如@@图@@@@ 1 所示@@：

- 采用@@ 650V IGBT 开关的@@@@ 2 层拓扑@@结构@@

- 采用@@ 650V SiC MOSFET 开关的@@@@ 2 层拓扑@@结构@@

- 采用@@ 1200V SiC MOSFET 开关的@@@@ 2 级拓扑@@结构@@

- 采用@@ 650V GaN 开关的@@@@ 3 层拓扑@@结构@@

这@@些@@拓扑@@结构分为@@两个子集@@：400V 电力系统@@和@@@@ 800V 电力系统@@。在@@这@@两个子集之间@@@@，使@@用@@ "两电平@@"拓扑@@更为@@常见@@。“多电平@@"拓扑@@结构用于@@更高@@的@@电压系统@@，如@@电动火车@@、有轨电车@@和@@轮船@@，但@@由@@于@@成本较高@@@@，复杂性较大@@，因此@@不太受欢迎@@。

图@@ 2：电动汽车@@@@牵引逆变器@@@@最常用的@@四种拓扑@@结构@@。

资料来源@@@@ ：Yole

下@@周@@，我们将@@继续介绍不同类型的@@电容器@@是如@@何确保牵引变流器高@@效@@运行的@@@@，敬请期待@@。

文章来源@@@@：Knowles楼氏电容@@

三菱电机@@发布@@J3系列@@SiC和@@Si功率模块@@样品@@@@

judy — Wed, 24 Jan 2024 06:28:37 +0000

三菱电机@@集团近日@@@@（2024年@@1月@@23日@@）宣布即@@将@@推出六@@款@@用于@@各种电动汽车@@@@@@（xEV）的@@新型@@J3系列@@功率半导体模块@@@@，这@@些@@模块@@采用@@碳化硅@@金属氧化@@物半导体场效应晶体管@@@@@@@@@@ （SiC-MOSFET）或@@ RC-IGBT （Si）*1，具有紧凑的@@设计@@和@@可扩展性@@，可用于@@电动汽车@@@@@@ （EV）和@@插电式混合动力汽车@@@@ （PHEV）的@@逆变器@@@@。所有六@@款@@@@J3系列@@产@@品@@将@@于@@@@3月@@25日@@起提供@@样品@@@@。

高@@效@@转换电力的@@功率@@半导体因应脱碳举措而@@扩张和@@多样化@@，对可显著降低@@功率损耗的@@@@SiC功率半导体的@@需求正在@@增加@@。在@@xEV领域@@，功率半导体模块@@广泛用于@@功率转换设备@@，例如@@@@xEV驱动电机的@@逆变器@@@@@@。除了延长@@@@xEV的@@续航里程外@@，还需要@@紧凑@@、大功率@@、高@@效@@率的@@模块@@来进一步实现电池@@和@@逆变器@@的@@小型化@@。此外@@，由@@于@@为@@@@xEV设定了很高@@的@@安全标准@@@@，驱动电机中@@使@@用@@的@@功率@@半导体必须比@@一般工业@@应用中@@使@@用@@的@@功率@@半导体更可靠@@@@。

自@@1997年@@率先开始量产@@用于@@@@xEV的@@功率@@半导体模块@@以@@来@@@@，三菱电机@@已为@@提高@@耐热循环性等@@可靠性并解决逆变器@@小型化等@@问题@@的@@@@xEV提供@@了大量功率模块@@@@，并已搭载在@@各种@@EV和@@HEV中@@。

此次@@，三菱电机@@将@@推出配备@@@@SiC-MOSFET或@@RC-IGBT（Si）的@@J3系列@@紧凑型模块@@@@，作为@@在@@汽车@@市场得到@@广泛应用的@@@@T-PM的@@最新一代@@@@产@@品@@@@，这@@两种模块@@使@@用@@相同的@@封装@@，使@@xEV驱动电机逆变器@@能够进一步缩小尺寸@@。此外@@，三菱电机@@拥有覆盖宽容量逆变器@@的@@全面功率模块@@阵容@@，有助于延长@@@@EV和@@PHEV的@@续航里程和@@降低@@电力成本@@，从@@而@@为@@汽车@@电动化的@@进一步普及@@做出贡献@@。

新的@@功率@@模块@@于@@1月@@24日@@至@@@@26日@@在@@日@@本东京国际展览中@@心举行的@@第@@@@38届电子研发@@、制造@@和@@封装技术博览会@@（NEPCON JAPAN 2024）上@@展出@@，以@@及@@@@北美@@、欧洲@@、中@@国等@@地点@@的@@其他@@展览@@。

这@@些@@SiC产@@品@@的@@开发得到@@了@@日@@本新能源和@@工业@@技术开发机构@@（NEDO）的@@部分@@支持@@。

产@@ 品@@ 特@@ 点@@

与@@现有产@@品@@相比@@@@@@尺寸缩小约@@@@@@60%

. J3压注模功率模块@@@@（J3-T-PM）可以@@焊接到@@@@散热器上@@@@，与@@可比@@现有功率模块@@@@*2*3相比@@@@，热阻降低@@约@@30%，尺寸缩小约@@@@60%，有助于实现更小的@@@@xEV逆变器@@。

. 由@@于@@尺寸缩小@@，J3-T-PM的@@电感比@@现有模块@@@@*2的@@电感小约@@@@30%，支持高@@速开关@@。并联使@@用@@多个@@J3-T-PM能够进一步降低@@电感@@。

SiC-MOSFET可以@@为@@@@@@EV和@@PHEV提供@@更长的@@续航里程和@@更低@@的@@电力成本@@——使@@用@@两种类型的@@半导体@@188足彩外围@@app ：SiC-MOSFET和@@RC-IGBT（Si）

. 沟槽@@SiC-MOSFET结合了低@@损耗@@和@@高@@速驱动@@，使@@逆变器@@体积更小功率损耗更低@@@@@@，从@@而@@使@@@@EV和@@PHEV提供@@更长的@@续航里程和@@更低@@的@@电力成本@@。

. RC-IGBT（Si）采用@@了一种新的@@结构@@，将@@IGBT和@@续流二极管@@@@（FWD）结合在@@一个芯片上@@@@，用于@@更小的@@模块@@@@，提高@@了散热性能@@，有助于实现更小的@@@@xEV逆变器@@。

具有各种@@J3-T-PM组合的@@全面阵容@@，用于@@可扩展的@@@@xEV逆变器@@设计@@

. J3-HEXA-S有三个@@J3-T-PM，J3-HEXA-L有六@@个@@J3-T-PM，两者都配备@@专有的@@新型@@针脚型铝散热片@@，以@@适应@@xEV逆变器@@的@@各种设计@@。

. J3-HEXA-L与@@现有同类功率模块@@@@*3相比@@@@，热阻降低@@了约@@20%，比@@另一个现有同类功率模块@@@@*4小约@@65%，而@@J3-HEXA-S比@@现有同类模块@@@@*5小约@@60%。

主@@ 要@@ 规@@ 格@@

*1：Reverse conducting IGBT with one IGBT and one diode on a single chip 在@@单个芯片上@@使@@用@@一个@@ IGBT 和@@一个二极管@@的@@反向传导@@ IGBT

*2：2in1 J系列@@ T-PM(CT300DJH120)

*3：6in1 J1系列@@绝缘基板集成铝散热片功率模块@@@@（CT700CJ1A060-A）

*4：六@@个相距@@2mm安装的@@@@2in1 J系列@@T-PM（CT300DJH120；64.0x84.0mm[LxW]）

*5：三个相距@@2mm安装的@@@@2in1 J系列@@T-PM（CT300DJH120；64.0x84.0mm[LxW]）

*6：Restriction of the Use of Certain Hazardous Substances in Electrical and Electronic Equipment

关于三菱电机@@@@

三菱电机@@创立于@@1921年@@，是全球知名的@@综合性企业@@。截止@@2023年@@3月@@31日@@的@@财年@@@@，集团营收@@50036亿@@日@@元@@（约合美元@@373亿@@）。作为@@一家技术主@@导型企业@@，三菱电机@@拥有多项专利技术@@，并凭借强大的@@技术实力和@@良好的@@企业信誉在@@全球的@@电力设备@@、通信设备@@、工业@@自@@动化@@、电子元器件@@@@、家电等@@市场占据@@重要@@地位@@。尤其在@@电子元器件@@@@市场@@，三菱电机@@从@@事开发和@@生产@@半导体已有@@60余年@@@@。其半导体产@@品@@更是在@@@@变频家电@@、轨道牵引@@、工业@@与@@新能源@@、电动汽车@@@@、模拟@@/数字通讯以@@及@@@@有线@@/无线通讯等@@领域@@得到@@了@@广泛的@@应用@@。

三电平电路原理及@@常见的@@电路拓扑@@@@分析@@

judy — Wed, 10 Jan 2024 03:07:12 +0000

作者@@：Hou Henry，来源@@：英飞凌工业@@半导体@@

随着对逆变器@@的@@功率@@密度@@、效率@@、输出波形质量等@@性能要@@求@@逐渐增加@@，中@@点@@钳位型@@(Neutral Point Clamped，NPC)的@@三电平拓扑@@@@逆变器@@已经得到@@了@@广泛的@@应用@@，典型的@@三电平拓扑@@@@有二极管@@型@@NPC(NPC1)、Conergy NPC(NPC2)、有源@@NPC(ANPC)，如@@下@@图@@所示@@@@。

相对于@@传统的@@两电平@@逆变器@@@@，三电平逆变器@@有以@@下@@优点@@@@：

1. 输出波形的@@谐波成分少@@：三电平逆变器@@相对两电平@@逆变器@@@@，增加了一个零电平通路@@，相电压可输出三个电平@@，即@@+Vdc/2、0、-Vdc/2，根据@@@@下@@图@@可以@@看到@@三电平逆变器@@输出的@@电压波形更加接近正弦波@@，具有更低@@的@@@@THD。

2. 损耗减小@@，开关频率提升@@@@，系统成本降低@@@@：如@@NPC1拓扑@@中@@@@开关器件@@的@@电压可减小为@@原来的@@一半@@，器件@@开关损耗大幅降低@@@@@@@@，因此@@可提高@@开关频率减小输出滤波器的@@体积和@@成本@@，如@@果在@@功率等@@级不变的@@情况下@@@@，可通过提高@@母线电压减小输出端的@@电流@@，减少输出线缆的@@成本@@。

3. 器件@@可靠性提升@@@@：在@@同样电压等@@级的@@系统中@@@@，三电平拓扑@@@@中@@器件@@承受的@@阻断电压降低@@@@，器件@@的@@可靠性得以@@提升@@@@。

4. 改善电磁干扰@@EMI：由@@于@@开关过程中@@器件@@的@@@@dv/dt大幅降低@@@@，系统电磁干扰得到@@改善@@。

当然三电平拓扑@@@@也存在@@一些劣势@@，例如@@@@器件@@成本增加@@、控制算法复杂度提升@@@@、损耗分布@@不均衡和@@中@@点@@电位波动等@@问题@@@@，但@@由@@于@@三电平拓扑@@@@的@@独特@@优势@@，在@@光伏@@、储能@@、UPS、APF等@@众多场合得以@@广泛使@@用@@@@，下@@面就常见的@@三电平拓扑@@@@进行介绍@@。

NPC1

1.1. 电流路径@@

上@@图@@中@@蓝绿色@@线条为@@导通电流路径@@@@，紫色线条为@@对应@@的@@零电平换流@@路径@@，功率因数@@为@@@@+1对应@@①和@@②两种模态@@，功率因数@@为@@@@-1对应@@③和@@④两种模态@@；

1.2. 损耗分布@@

以@@F3L225R12W3H3器件@@(NPC1)在@@100kW PCS的@@仿真@@为@@例@@，仿真@@条件为@@@@Vdc=1000V，Vac=380V，Fsw=16kHz，Fout=50Hz，在@@逆变工况时@@@@，NPC1的@@损耗主@@要@@集中@@在@@@@@@T1/T4管@@，包括@@导通损耗和@@开关损耗@@；T2/T3为@@常开状态@@@@，损耗主@@要@@为@@导通损耗@@；D5/D6在@@换流@@时@@导通@@，其损耗包括@@导通损耗和@@反向恢复损耗@@。

在@@整流工况下@@@@，损耗主@@要@@集中@@在@@@@D1/D4管@@和@@@@T2/T3管@@，D1/D4存在@@导通损耗和@@反向恢复损耗@@，T2/T3在@@换流@@时@@产@@生导通损耗和@@开关损耗@@，而@@D2/D3和@@D5/D6仅存在@@导通损耗@@。

NPC2

在@@NPC2拓扑@@中@@@@，用一对共射极或@@共集电极的@@@@IGBT和@@反并联二极管@@代@@替@@NPC1二极管@@钳位的@@功能@@，减少了两个二极管@@器件@@@@，其中@@@@T1/T4管@@承受全母线电压@@，T2/T3管@@承受半母线电压@@。

2.1. 电流路径@@

NPC2的@@工作模态和@@@@NPC1类似@@，在@@逆变工况下@@@@，正半周期时@@@@，T2保持常开状态@@@@，T1和@@D3换流@@；负半周期时@@@@，T3保持常开状态@@@@，T4和@@D2换流@@。在@@整流工况下@@@@，正半周期时@@@@，T2仍保持常开状态@@@@@@，由@@D1换流@@至@@@@T3/D2；负半周期时@@@@，由@@D4换流@@至@@@@T2/D3。

2.2. 损耗分布@@

以@@F3L500R12W3H7器件@@(NPC2)在@@100kW PCS的@@仿真@@为@@例@@，仿真@@条件为@@@@Vdc=1000V，Vac=380V，Fsw=16kHz，Fout=50Hz，在@@NPC2拓扑@@中@@@@T1/T4为@@高@@压@@器件@@@@，开关损耗较大些@@，但@@由@@于@@电流路径@@上@@的@@开关器件@@数量减少@@，导通损耗更小@@，因此@@NPC2拓扑@@在@@中@@低@@开关频率的@@系统中@@效率@@更优@@@@。而@@NPC1拓扑@@中@@@@电流路径@@上@@的@@器件@@数量增加@@，会产@@生更大的@@导通损耗@@，但@@每个器件@@只承受半母线电压@@，开关损耗大幅降低@@@@@@，因此@@在@@高@@频时@@更有优势@@。

以@@Irms=150A，Vdc=730V，PF=1，M=1的@@工况为@@例进行仿真@@@@，使@@用@@相同电流等@@级@@，不同耐压@@的@@模块@@组成两电平@@@@、NPC1和@@NPC2拓扑@@，各拓扑@@产@@生的@@总损耗随开关频率变化的@@曲线如@@上@@图@@所示@@@@，可以@@看到@@两电平@@拓扑@@仅在@@低@@频时@@总损耗较小@@，NPC1和@@NPC2拓扑@@的@@总损耗在@@@@16kHz时@@存在@@交叉点@@@@，交叉点@@前@@NPC2拓扑@@整体损耗低@@于@@NPC1拓扑@@，效率@@更优@@，在@@交叉点@@后@@NPC1拓扑@@的@@总损耗的@@上@@升速率低@@于@@NPC2拓扑@@，高@@频下@@@@NPC1拓扑@@的@@效率@@更优@@@@，值得注意的@@是@@交叉点@@的@@频率也随应用工况和@@具体器件@@特@@性不同而@@略有差异@@。

ANPC

将@@NPC1中@@的@@@@钳位二极管@@更换为@@@@IGBT和@@反并联二极管@@就形成了@@ANPC拓扑@@，其拓展了两条零电平换流@@路径@@，通过对零电平换流@@路径的@@选择和@@控制可以@@实现更均衡的@@损耗分布@@和@@更小的@@换流@@回路杂感@@。

3.1. 电流路径@@

ANPC在@@每个模态时@@的@@零电平换流@@有多条路径可供选择@@，根据@@@@调制算法的@@不同分为@@@@ANPC-1和@@ANPC-2以@@及@@@@ANPC-1-00等@@，三种调制算法的@@状态@@表@@如@@下@@所示@@@@。

可以@@看出在@@@@ANPC-1中@@，采用@@短换流@@回路进行换流@@@@，T2和@@T3以@@输出电压基波分量的@@频率进行开关动作@@，其余均以@@开关频率进行开关动作@@@@(表@@中@@以@@深灰色标记@@)。

在@@ANPC-2中@@，采用@@长换流@@回路进行换流@@@@，T2和@@T3以@@开关频率进行开关动作@@，其余均以@@输出电压基波分量的@@频率进行开关动作@@@@。

ANPC-1-00是在@@@@ANPC-1的@@基础上@@增加了@@‘0’状态@@，此时@@@@0+和@@0-充当@@P至@@0和@@N至@@0转换时@@的@@中@@间切换@@态@@，ANPC-1-00调制算法通过两条并联的@@换流@@路径减小了零电平时@@的@@导通损耗@@，以@@上@@@@不同的@@调制算法会产@@生不同的@@损耗分布@@@@。

本文主@@要@@和@@大家讨论了三电平逆变器@@拓扑@@的@@优势@@、常见三电平拓扑@@@@的@@换流@@路径@@、损耗分布@@，后续会针对三电平的@@双脉冲测试@@、阻断态均压问题@@@@、调制策略等@@内容和@@大家讨论@@，敬请期待@@。

SiC主@@驱逆变器@@@@让电动汽车@@@@延长@@@@5%里程的@@秘诀@@

judy — Tue, 24 Oct 2023 06:43:16 +0000

本文作者@@@@：安森美@@汽车@@主@@驱解决方案高@@级产@@品@@线经理@@ Jonathan Liao

不断增长的@@消费需求@@、持续提高@@的@@环保意识@@/环境法规@@约束@@，以@@及@@@@越来越丰富的@@可选方案@@，都在@@推动着人们选用电动汽车@@@@@@ (EV)，令电动汽车@@@@日@@益普及@@@@。高@@盛近期的@@一项研究显示@@，到@@ 2023 年@@，电动汽车@@@@销量将@@占全球汽车@@销量的@@@@ 10%；到@@ 2030 年@@，预计将@@增长至@@@@ 30%；到@@ 2035 年@@，电动汽车@@@@销量将@@有可能占全球汽车@@销量的@@一半@@。然而@@@@，“里程焦虑@@”，也就是担心充一次电后行驶里程不够长@@，则是影响电动汽车@@@@普及@@的@@主@@要@@障碍之一@@。克服这@@一问题@@的@@关键是在@@@@不显著增加成本的@@情况下@@延长@@车辆行驶里程@@。本文阐述了如@@何在@@主@@驱逆变器@@@@中@@使@@用@@碳化硅@@@@ (SiC) 金属氧化@@物半导体场效应晶体管@@@@@@@@ (MOSFET) 将@@电动汽车@@@@的@@续航里程延长@@多达@@ 5%。另外@@，文中@@还讨论了为@@什么一些原始设备制造@@商@@ (OEM) 不愿意从@@硅基绝缘栅双极晶体管@@@@@@ (IGBT) 过渡到@@@@ SiC 器件@@，以@@及@@@@安森美@@@@ (onsemi) 为@@缓解@@ OEM 的@@担忧同时@@提升@@@@ OEM 对这@@种成熟的@@宽禁带半导体技术的@@信心所做的@@努力@@。

1. 汽车@@主@@驱逆变器@@@@设计@@趋势@@

电动汽车@@@@中@@的@@@@主@@驱@@（主@@）逆变器@@将@@直流电池@@电压转换为@@交流电@@压@@，从@@而@@满足电动牵引电机对交流电压的@@需求@@，令其能够顺利驱动车辆@@。主@@驱逆变器@@@@设计@@的@@最新趋势包括@@@@：

增加功率@@：逆变器@@的@@功率@@输出越大@@，车辆加速越快@@，对驾驶员的@@响应也越快@@。

效率@@最大化@@：最大限度地减少@@逆变器@@消耗的@@电量@@，以@@增加用来驱动车辆的@@功率@@@@。

提高@@电压@@：直到@@最近@@，400V 电池@@一直都是电动汽车@@@@中@@最常见的@@规@@格@@@@，但@@汽车@@行业正在@@向@@ 800V 发展@@，以@@减小电流@@、电缆厚度和@@重量@@。为@@此@@，电动汽车@@@@中@@的@@@@主@@驱@@逆变器@@必须能够处理这@@种更高@@的@@电压并使@@用@@合适的@@组件@@。

减轻重量和@@尺寸@@：与@@硅基@@ IGBT 相比@@@@，SiC 具有更高@@的@@功率@@密度@@ (kW/kg)。更高@@的@@功率@@密度有助于减小系统尺寸@@（kW/L），减轻主@@驱逆变器@@@@的@@重量@@，同时@@减少电机的@@负载@@。车辆重量降低@@有助于在@@使@@用@@相同电池@@的@@情况下@@延长@@车辆的@@行驶里程@@，同时@@减小传动系统的@@体积@@，增加乘员和@@后备箱的@@可用空间@@。

图@@ 1：电动汽车@@@@主@@驱逆变器@@@@设计@@的@@最新趋势@@

2. SiC 相对于@@硅的@@优势@@

与@@硅相比@@@@@@，碳化硅@@在@@材料特@@性方面具有多种优势@@，因而@@成为@@主@@驱逆变器@@@@设计@@的@@更优选择@@。首先是它的@@物理硬度@@，达到@@了@@@@ 9.5 莫氏硬度@@，而@@硅为@@@@ 6.5 莫氏硬度@@，所以@@碳化硅@@更适合高@@压@@烧结并具有更高@@的@@机械完整性@@。再者@@，碳化硅@@的@@热导率@@ (4.9W/cm.K) 是硅@@ (1.15 W/cm.K) 的@@四倍@@多@@@@，这@@意味着它可以@@更有效地传递热量从@@而@@在@@更高@@温度下@@可靠运行@@。最后@@，碳化硅@@的@@击穿电压@@（2500kV/cm）是硅@@（300kV/cm）的@@ 8 倍@@多@@，而@@且它具有宽带隙性质@@，能够更快地导通和@@关断@@@@，因而@@成为@@电动汽车@@@@日@@益升高@@的@@电压@@ (800V) 架构的@@更优选择@@，同时@@更宽的@@带隙电压意味着它的@@损耗比@@硅更低@@@@@@。

3. 消解厂商对于@@采用@@@@ SiC 的@@顾虑@@

尽管@@@@ SiC 具有明显的@@优势@@，但@@一些汽车@@@@ OEM 厂商还是迟迟不肯放弃更传统的@@硅基@@开关器件@@@@，例如@@@@用于@@主@@驱逆变器@@@@的@@@@ IGBT。OEM 厂商不愿采用@@@@ SiC 的@@原因包括@@@@：

认为@@@@ SiC 是一种尚未成熟的@@技术@@

觉得@@ SiC 难以@@实施@@

以@@为@@@@ SiC 没有适合主@@驱应用的@@封装@@

认为@@@@ SiC 的@@供应不如@@硅基器件@@便利@@

觉得@@ SiC 比@@ IGBT 更贵@@

下@@文将@@从@@多个角度说明为@@什么上@@述看法缺少根据@@@@@@，以@@及@@@@为@@什么@@ OEM 应该有信心在@@电动汽车@@@@主@@驱逆变器@@@@中@@使@@用@@@@ SiC。

4. 证明@@ SiC 可提高@@主@@驱逆变器@@@@效率@@@@

提升@@ OEM 信心的@@第@@一步是展示在@@主@@驱逆变器@@@@设计@@中@@使@@用@@@@ SiC 可实现的@@明显性能优势@@。我们使@@用@@电路设计软件对安森美@@的@@@@@@NVXR17S90M2SPB(1.7mΩ Rdson)和@@ NVXR22S90M2SPB(2.2mΩ Rdson) EliteSiC Power 900 V 六@@组功率模块@@进行了仿真@@@@，并将@@其性能与@@@@ 820 A VE-Trac Direct IGBT（同样来自@@安森美@@@@）进行了比@@较@@。主@@驱逆变器@@@@设计@@的@@仿真@@结果表@@明@@：

对于@@ 10KHz 开关频率下@@@@ 450V 直流母线电压和@@@@ 550Arms 功率传输@@，在@@相同散热条件下@@@@，SiC 模块@@的@@@@ Tvj（结温@@）(111°C) 比@@ IGBT (142°C) 低@@ 21%。

与@@ IGBT 相比@@@@，NVXR17S90M2SPB 的@@平均开关损耗降低@@了@@ 34.5%，NVXR22S90M2SPB 的@@平均开关损耗则降低@@了@@ 16.3%。

与@@基于@@ IGBT 的@@设计@@相比@@@@@@，使@@用@@ NVXR17S90M2SPB 实施的@@全主@@驱逆变器@@@@设计@@的@@总体损耗降低@@了@@ 40% 以@@上@@@@，使@@用@@ NVXR22S90M2SPB 时@@功率损耗则降低@@了@@ 25%。

虽然这@@些@@改进针对的@@是主@@驱逆变器@@@@@@，但@@它们可以@@使@@电动汽车@@@@整体能效提高@@@@ 5%，从@@而@@使@@@@续航里程延长@@@@ 5%。例如@@@@，配备@@ 100kW 电池@@、续航里程为@@@@ 500 公里@@的@@电动汽车@@@@@@，如@@果使@@用@@基于安森美@@@@ EliteSiC 功率模块@@的@@@@主@@驱逆变器@@@@@@，那么@@它的@@行驶里程则可达@@ 525 公里@@。值得注意的@@是@@，在@@此@@类主@@驱逆变器@@@@中@@使@@用@@@@ SiC 的@@成本也将@@比@@硅@@ IGBT 低@@ 5%。

5. 更高@@的@@功率@@传输@@@@

对于@@考虑放弃@@ IGBT 的@@ OEM 而@@言@@，安森美@@提供@@了具有类似@@尺寸的@@@@ SiC 模块@@，不但@@便于集成@@，而@@且还简化了实施过程@@，无需对制造@@流程进行任何更改@@。此外@@，SiC 模块@@还具有在@@相同结温@@下@@提供@@更高@@功率的@@额外优势@@。例如@@@@，NVXR17S90M2SPB 可提供@@@@ 760Arms，而@@ IGBT (Tvj =150°C) 只能提供@@@@ 590Arms，前者比@@后者增加了@@ 29% 的@@功率@@。此外@@，安森美@@将@@@@ SiC 芯片烧结在@@直接键合铜板上@@@@，使@@器件@@结点@@和@@冷却剂之间@@的@@热阻降低@@多达@@ 20%（Rth 结点@@到@@流体@@ = 0.08ºC/W）。

图@@ 2：安森美@@的@@@@ SiC 封装具有出色的@@低@@热阻@@

采用@@先进互连技术的@@压铸模封装进一步提高@@了@@ SiC 模块@@的@@@@高@@功率密度@@，并且具有低@@杂散电感@@（对于@@高@@速开关效率@@非常重要@@@@），而@@且更高@@的@@开关频率有助于减小系统中@@一些无源组件的@@尺寸和@@重量@@。此外@@，这@@种封装类型具有多种工作温度选项@@（最高@@达@@ 200°C），可降低@@@@ OEM 的@@散热要@@求@@@@，并有望采用@@更小的@@泵进行热管@@理@@@@。

6. 在@@更广泛的@@架构中@@改用@@ SiC

随着电动汽车@@@@电池@@电压的@@增加@@，我们可以@@在@@维持相同功率输出的@@情况下@@减小电流@@。从@@系统层面而@@言@@@@，这@@意味着汽车@@中@@的@@@@电缆将@@变得更细@@。转向@@ SiC 将@@变得越来越合理@@，因为@@@@ SiC 器件@@产@@生的@@热量比@@硅基器件@@更少@@，可实现更高@@的@@功率@@密度@@，不仅是在@@@@主@@驱逆变器@@@@中@@@@，而@@且在@@更广泛的@@电动汽车@@@@架构中@@也能发挥巨大作用@@。

7. 安森美@@消除@@ OEM 对于@@ SiC 供应的@@担忧@@

安森美@@投入巨资打造全整合且成熟的@@@@ SiC 供应链和@@生态系统@@，包括@@晶圆@@外延和@@@@ 150mm 制造@@（计划向@@200mm发展@@），涉及@@分立产@@品@@@@、集成电路器件@@@@、模块@@和@@参考应用设计@@。经过十多年@@的@@发展@@@@，安森美@@积累了深厚的@@专业知识@@，可以@@帮助汽车@@@@ OEM 厂商消除对于@@转用@@ SiC 的@@各种担忧@@。

文章来源@@@@：安森美@@

如@@何通过实时@@可变栅极驱动强度更大限度地提高@@@@ SiC 牵引逆变器@@@@的@@效率@@@@

judy — Tue, 23 May 2023 07:52:16 +0000

牵引逆变器@@@@是电动汽车@@@@@@ (EV) 中@@消耗电池@@电量的@@主@@要@@零部件@@，功率级别可达@@ 150kW 或@@更高@@@@。牵引逆变器@@@@的@@效率@@@@和@@性能直接影响电动汽车@@@@单次充电后的@@行驶里程@@。因此@@，为@@了构建下@@一代@@牵引逆变器@@@@系统@@，业界广泛采用@@碳化硅@@@@ (SiC) 场效应晶体管@@@@ (FET) 来实现更高@@的@@可靠性@@、效率@@和@@功率密度@@。

图@@ 1 所示@@的@@隔离式栅极驱动器@@集成电路@@ (IC) 提供@@从@@低@@电压到@@高@@电压@@（输入到@@输出@@）的@@电隔离@@，驱动逆变器@@每相的@@高@@边和@@低@@边@@功率模块@@@@，并监测和@@保护逆变器@@免受各种故障的@@影响@@。根据@@@@汽车@@安全完整性等@@级@@ (ASIL) 功能安全要@@求@@@@，栅极驱动器@@ IC 必须符合@@ ISO 26262 标准@@，确保对单一故障和@@潜在@@故障的@@故障检测率分别为@@@@ ≥99% 和@@ ≥90%。

在@@本文中@@@@，我们将@@重点@@介绍实时@@可变栅极驱动强度的@@技术优势@@，这@@项新功能可让设计人员优化系统参数@@，例如@@@@效率@@@@（影响电动汽车@@@@行驶里程@@）和@@ SiC 过冲@@（影响可靠性@@）。

图@@ 1：电动汽车@@@@牵引逆变器@@@@框图@@@@@@

通过实时@@可变栅极驱动强度提高@@效@@率@@@@

栅极驱动器@@ IC 必须尽可能高@@效@@地导通@@ SiC FET，同时@@尽可能降低@@开关损耗@@。控制和@@改变栅极驱动电流强度的@@能力可降低@@@@开关损耗@@，但@@代@@价是在@@@@开关期间增加了开关节点@@处的@@瞬态过冲@@@@。改变栅极驱动电流可控制@@ SiC 的@@开关速度@@@@，如@@图@@@@ 2 所示@@。

图@@ 2：通过改变栅极驱动器@@@@ IC 驱动强度控制@@ SiC 开关速度@@

栅极驱动电流的@@实时@@可变功能可实现瞬态过冲@@管@@理以@@及@@@@整个高@@电压电池@@能量周期的@@设计@@优化@@。充满电且荷电状态@@为@@@@ 100% 至@@ 80% 的@@电池@@应使@@用@@@@较低@@栅极驱动强度@@，将@@ SiC 电压过冲@@保持在@@限制范围内@@。随着电池@@电量从@@@@ 80% 降至@@@@ 20%，采用@@较高@@栅极驱动强度可降低@@@@开关损耗并提高@@牵引逆变器@@@@效率@@@@，在@@充电周期@@ 75% 的@@时@@间内都属于这@@种情况@@，因此@@对系统效率@@的@@提升@@非常明显@@。图@@ 3 展示了@@典型的@@瞬态过冲@@与@@电池@@峰值电压和@@电量状态@@的@@关系@@@@。

图@@ 3：瞬态过冲@@与@@电池@@峰值电压和@@电量状态@@的@@关系@@

UCC5880-Q1 是一款@@最大@@ 20A 的@@ SiC 栅极驱动器@@，具有多种保护功能@@，适用于@@汽车@@应用中@@的@@@@牵引逆变器@@@@@@。其栅极驱动强度介于@@ 5A 至@@ 20A 之间@@，并且可通过一个@@ 4MHz 双向串行外设接口@@ SPI 总线@@或@@三个数字输入引脚进行调整@@。图@@ 4 展示了@@实现可变栅极驱动强度的@@双分离输出的@@实现方案@@。

图@@ 4：UCC5880-Q1 的@@双路输出分离栅极驱动结构@@

使@@用@@ DPT 评估功率级开关@@

评估牵引逆变器@@@@功率级开关性能的@@标准@@方法是双脉冲测试@@ (DPT)，它可以@@在@@不同电流下@@闭合和@@断开@@ SiC 功率开关@@。通过改变开关时@@间@@，可以@@控制和@@测量工作条件下@@的@@@@ SiC 开启和@@关断@@波形@@，从@@而@@有助于评估效率@@和@@@@ SiC 过冲@@，后者会影响可靠性@@@@。图@@ 5 展示了@@ UCC5880-Q1 低@@边@@ DPT 设置的@@可变强度栅极驱动器@@和@@@@ SiC 半桥的@@连接@@图@@@@。

图@@ 5：低@@边@@ DPT 框图@@@@

表@@ 1 的@@结果展示了@@具有可变强度的@@@@ SiC 栅极驱动器@@如@@何帮助控制过冲@@@@，同时@@更大限度地提高@@效@@率@@和@@优化热性能@@。EON 和@@ EOFF 分别是@@开启和@@关断@@开关能量损耗@@。VDS,MAX 是最大电压过冲@@@@，TOFF 和@@ TON dv/dt 分别是@@ VDS 在@@开启和@@关断@@期间的@@开关速度@@@@@@。

表@@ 1：DPT 摘要@@@@（800V 总线@@，540A 负载电流@@，从@@左到@@右依次为@@最高@@到@@最低@@栅极驱动@@）

缓解过冲@@@@

图@@ 6 的@@波形展示了@@可变栅极驱动强度对@@ SiC 过冲@@的@@影响@@，因为@@@@ UCC5880-Q1 栅极驱动电阻@@和@@驱动强度是实时@@控制的@@@@。使@@用@@较低@@的@@栅极驱动@@（SiC 关断@@）可减轻功率级过冲@@@@。

图@@ 6：实时@@可变栅极驱动强度对@@ SiC 过冲@@的@@影响@@：SiC 强驱动关断@@@@ (a)；SiC 弱驱动关断@@@@ (b)

表@@ 2 列出了用于@@比@@较的@@实际测量值@@。根据@@@@系统寄生效应和@@噪声控制目标@@，您可以@@相应地在@@过冲@@@@、dv/dt 和@@开关损耗之间@@进行权衡@@。

表@@ 2：栅极驱动强度与@@@@ SiC FET 开关速度@@、过冲@@结果和@@能量损耗间的@@关系@@

延长@@行驶里程@@

使@@用@@ UCC5880-Q1 的@@强大栅极驱动控制功能来降低@@@@ SiC 开关损耗时@@@@，效率@@提升@@可以@@非常显著@@，具体取决于牵引逆变器@@@@的@@功率@@级别@@。如@@图@@@@ 7 所示@@，使@@用@@全球统一轻型汽车@@测试程序@@ (WLPT) 和@@实际驾驶计程速度和@@加速度进行建模表@@明@@，SiC 功率级效率@@提升@@可高@@达@@ 2%，相当于每块电池@@增加@@ 11 公里@@的@@行驶里程@@。这@@ 11 公里@@可能决定着消费者是找到@@充电桩还是被困在@@路上@@@@。

图@@ 7：WLPT 和@@真实计程速度和@@加速度直方图@@@@

UCC5880-Q1 还包括@@@@ SiC 栅极电压阈值监测功能@@，可在@@系统生命周期内电动汽车@@@@每次按键启动时@@执行阈值电压测量@@，并向微控制器@@提供@@电源开关数据@@@@，用于@@预测电源开关故障@@。

结语@@

随着电动汽车@@@@牵引逆变器@@@@的@@功率@@级别接近@@ 300kW，人们迫切需要@@更高@@的@@可靠性和@@更高@@的@@效率@@@@。选择具有实时@@可变栅极驱动强度的@@@@ SiC 隔离式栅极驱动器@@有助于实现上@@述目标@@。UCC5880-Q1 附带设计支持工具@@，包括@@评估板@@、用户指南和@@功能安全手册@@，可协助您进行设计@@。

其他@@资源@@
阅读@@白皮书@@“牵引逆变器@@@@ – 汽车@@电气化@@的@@推动力@@”。
阅读@@ TI E2E™ 技术文章@@“提高@@电动汽车@@@@牵引逆变器@@@@系统的@@安全性@@”。

关于德州仪器@@@@（TI）

德州仪器@@（TI）（纳斯达克股票代@@码@@：TXN）是一家全球性的@@半导体公司@@，致力于设计@@、制造@@、测试和@@销售模拟@@和@@嵌入式处理芯片@@，用于@@工业@@@@、汽车@@、个人电子产@@品@@@@、通信设备@@和@@企业系统等@@市场@@。我们致力于通过半导体技术让电子产@@品@@更经济实用@@，创造一个更美好的@@世界@@。如@@今@@，每一代@@创新@@都建立在@@上@@一代@@创新@@的@@基础之上@@@@，使@@我们的@@技术变得更小巧@@、更快速@@、更可靠@@、更实惠@@，从@@而@@实现半导体在@@电子产@@品@@领域@@的@@广泛应用@@，这@@就是@@工程的@@进步@@。这@@正是我们数十年@@来乃至@@现在@@一直在@@做的@@事@@。欲了解更多信息@@@@，请访问@@公司网@@站@@www.ti.com.cn。

罗姆的@@第@@@@4代@@SiC MOSFET成功应用于@@日@@立安斯泰莫@@的@@纯电动汽车@@@@逆变器@@@@

judy — Wed, 28 Dec 2022 02:38:01 +0000

从@@2025年@@起@@将@@向全球电动汽车@@@@供货@@，助力延长@@续航里程和@@系统的@@小型化@@

全球知名半导体制造@@商罗姆@@（总部位于日@@本京都市@@）的@@第@@4代@@SiC MOSFET和@@栅极驱动器@@@@IC已被日@@本先进的@@汽车@@零部件制造@@商日@@立安斯泰莫@@株式会社@@（以@@下@@简称@@“日@@立安斯泰莫@@”）用于@@其纯电动汽车@@@@@@（以@@下@@简称@@“EV”）的@@逆变器@@@@。

在@@全球实现无碳社会的@@努力中@@@@，汽车@@的@@电动化进程加速@@，在@@这@@种背景下@@@@，开发更高@@效@@@@、更小型@@、更轻量的@@电动动力总成系统已经成为@@必经之路@@。尤其是在@@@@@@EV领域@@，为@@了延长@@续航里程并减小车载电池@@的@@尺寸@@，提高@@发挥驱动核心作用的@@逆变器@@@@的@@效率@@已成为@@一个重要@@课题@@，业内对碳化硅@@功率元器件@@寄予厚望@@。

罗姆自@@@@2010年@@在@@全球率先开始量产@@@@SiC MOSFET以@@来@@，在@@SiC功率元器件@@技术开发方面@@，始终保持着业界先进地位@@。其中@@@@，新推出的@@第@@@@4代@@SiC MOSFET改善了短路耐受时@@间@@，并实现了@@业界超低@@的@@导通电阻@@@@。在@@车载逆变器@@中@@采用@@该产@@品@@时@@@@，与@@使@@用@@@@IGBT时@@相比@@@@@@，电耗可以@@减少@@6%（按国际标准@@@@“WLTC燃料消耗量测试@@”计算@@），非常有助于延长@@@@电动汽车@@@@的@@续航里程@@。

日@@立安斯泰莫@@多年@@来一直致力于汽车@@用电机和@@逆变器@@相关的@@先进技术开发@@，并且已经为@@日@@益普及@@的@@@@EV提供@@了大量的@@产@@品@@@@，在@@该领域@@拥有骄人的@@市场业绩@@。此次@@，为@@了进一步提高@@逆变器@@的@@性能@@，日@@立安斯泰莫@@首次在@@主@@驱逆变器@@@@的@@电路中@@采用@@了@@SiC功率器件@@@@，并计划从@@@@2025年@@起@@，依次向包括@@日@@本汽车@@制造@@商在@@内的@@全球汽车@@制造@@商供应相应的@@逆变器@@@@产@@品@@@@。

未来@@，罗姆将@@作为@@@@SiC功率元器件@@的@@领军企业@@，不断壮大产@@品@@阵容@@，并结合能够更大限度地激发元器件@@性能的@@控制@@IC等@@外围元器件@@技术优势@@，持续提供@@有助于汽车@@技术创新@@的@@电源解决方案@@。

关于日@@立安斯泰莫@@@@

日@@立安斯泰莫@@通过由@@动力总成系统和@@安全系统业务@@、底盘业务@@、摩托车业务@@、软件业务以@@及@@@@售后市场业务组成的@@战略业务组合@@，致力于不断增强业务和@@技术创新@@能力@@。公司秉承以@@@@“绿色@@”、“数字化@@”、“创新@@”为@@核心的@@发展@@目标@@，通过可以@@减少废气排放的@@高@@效@@内燃机@@系统和@@电动系统@@，助力改善地球环境@@，并通过自@@动驾驶@@、先进驾驶辅助系统以@@及@@@@先进底盘系统@@，助力提升@@出行的@@安全性和@@舒适性@@。通过提供@@先进的@@移动出行方案@@，为@@实现可持续发展@@的@@社会和@@提高@@客户的@@企业价值做贡献@@。

牵引逆变器@@@@ – 汽车@@电气化@@的@@推动力@@

judy — Mon, 26 Dec 2022 08:07:20 +0000

本文档深入讨论了牵引逆变器@@@@设计@@趋势以@@及@@@@相关半导体技术和@@@@188足彩外围@@app 。

1. 探索电动汽车@@@@牵引逆变器@@@@设计@@趋势@@

了解当前高@@性能@@、高@@效@@且可靠的@@牵引逆变器@@@@系统的@@@@ 设计趋势@@。

2. 利用快速电流感测反馈环路和@@高@@速控制器@@ 提高@@效@@率@@

了解为@@什么电流感测反馈环路会对车辆速度和@@性能@@ 产@@生这@@样的@@影响@@。

3. 栅极驱动器@@和@@偏置电源如@@何助力不断延长@@@@ 的@@电动汽车@@@@续航里程@@

与@@合适的@@@@188足彩外围@@app 搭配使@@用@@时@@@@，碳化硅@@ (SiC) 金属氧化@@ 物半导体场效应晶体管@@@@@@ (MOSFET) 与@@高@@电压可以@@提@@ 升电动汽车@@@@的@@驾驶体验@@。

100567079-285449-dezhouyiqibaipishu20221223qianyinnibianqi-qichedianqihuadetuidongli.pdf

逆变器@@输出特@@性与@@非线性负载@@——看似简单的@@整流电路@@详解@@（六@@）

judy — Tue, 13 Sep 2022 08:42:21 +0000

作者@@：陈子颖@@，本文转载自@@@@：英飞凌工业@@半导体@@微信公众号@@@@

摘要@@@@

六@@期连载@@，解读@@UPS标准@@，研究线路阻抗对整流电容滤波这@@类非线性负载的@@影响@@，同时@@讨论针对整流电容滤波这@@类非线性负载逆变器@@输出特@@性的@@设计@@对策和@@测试方法@@。

前几讲的@@讨论是为@@了解决整流电容滤波电路的@@设计@@问题@@@@，发现如@@果滤波电感比@@较小的@@话@@，波形系数就比@@较大@@，有效值高@@于平均值的@@@@3倍@@以@@上@@@@@@，而@@峰值电流更是非常大@@。这@@样的@@负载对电网@@不友好@@，接在@@逆变器@@输出@@，对容量有限的@@逆变器@@@@是个挑战@@。所以@@我们需要@@研究一下@@逆变器@@的@@设计@@策略@@和@@测试评估方法@@。

单相整流电路@@的@@电容滤波负载分析@@

开机冲击电流@@

对于@@单相整流电路@@的@@电容滤波负载开机的@@时@@候@@，由@@于@@电容中@@没有储存能量@@，电压为@@零@@，所以@@第一个周期会出现一个大的@@浪涌电流@@，这@@对整流电路@@的@@电流应力和@@电网@@的@@冲击都很大@@，在@@通用变频器设计中@@一般会有个直流母线电容@@的@@预充电电路@@，有些整流电路@@设计可以@@用负温度系数的@@电阻@@抑制开机冲击电流@@@@，难免有不少设计对开机冲击电流@@抑制不力@@。

电流峰值@@

第五讲@@《整流电容滤波负载实例@@@@》中@@分析了一个类空调的@@单相全桥整流电路@@@@，其平均功率在@@@@700瓦水平@@，电容取值@@1500uf，当滤波电感为@@@@1mH时@@，二极管@@上@@峰值电流高@@达@@15.4A，比@@平均电流@@1.2A高@@12倍@@。这@@样的@@输入特@@性功率因数@@低@@@@，谐波电流大@@，对电网@@非常不友好@@，不能满足@@GB17625.1低@@压电气及@@电子设备发出的@@谐波电流限值@@（设备每相输入电流@@≤16A）要@@求@@。

这@@样的@@冲击电流和@@峰值电流@@，往往会超过逆变器@@@@150%的@@超载能力@@，也会超过逆变器@@功率开关@@@@IGBT的@@反向工作安全区@@，即@@两倍@@的@@器件@@标称电流@@。

逆变器@@的@@设计@@策略@@

从@@一般的@@分析中@@知道@@，增加线路阻抗@@，能有效降低@@冲击电流和@@峰值电流@@。由@@于@@电感上@@的@@电流不能突变@@，串接电感是个好方法@@。但@@对于@@逆变器@@来说@@，还可以@@从@@源头解决问题@@@@，即@@通过控制环的@@参数设置来降低@@冲击电流@@。

UPS应用中@@这@@一问题@@最突出@@，尤其单相无输出变压器的@@高@@频机@@，它们面对的@@负载是台式@@PC机或@@服务器@@，开机冲击电流@@大@@，不带@@PFC；早年@@的@@@@CRT显示器有消磁线圈@@，用正温度系数的@@电阻@@人为@@造成开机冲击消磁电流@@。面对很严酷的@@工况@@，UPS厂商找到@@了@@一种合理的@@解决方案@@，并制定的@@标准@@@@。方法就是降低@@@@UPS中@@逆变器@@的@@瞬态相应@@，把输出特@@性做软@@，避免输出大电流@@。

这@@就是@@IEC62040-3:1999《不间断电源@@设备第@@3部分@@：确定性能的@@方法和@@试验要@@求@@@@》中@@的@@@@5.3.1规@@定的@@稳态和@@动态输出电压特@@性@@。在@@标准@@里定义了三类动态输出性能@@@@。

逆变器@@的@@瞬态响应@@

最严的@@一类动态输出性能@@@@，规@@定了在@@@@UPS在@@负载突变的@@情况下@@@@，输出电压允许有@@30%的@@跌落和@@过冲@@@@，但@@5秒后必须进入电压恢复阶段@@，20毫秒@@（50Hz系统的@@一个周期@@）内恢复到@@@@+/-14%，100毫秒@@内恢复稳态@@+/-10%。这@@样的@@特@@性已经有助于降低@@冲击电流和@@电流峰值@@@@。但@@正弦电压可能有削峰的@@现象@@，一般不影响负载正常工作@@。

图@@1.一类动态输出性能@@

二类动态输出性能@@特@@性很软@@，在@@大的@@冲击电流下@@@@，输出降到@@零@@，以@@最大程度降低@@负载对@@UPS中@@逆变器@@的@@冲击@@，这@@种短时@@间的@@断电对整流滤波负载几乎没有什么太大影响@@。

图@@2.二类动态输出性能@@

三类动态输出性能@@是为@@后备式@@UPS定义的@@@@，由@@于@@后备式有电网@@和@@逆变器@@之间@@的@@切换@@时@@间和@@逆变器@@的@@启动时@@间@@。10毫秒@@的@@停电@@，大多数的@@开关电源可以@@接受@@，但@@用于@@照明已经可以@@感受到@@明显的@@间断@@。

图@@3.三类动态输出性能@@

逆变器@@的@@基准非线性负载@@@@@@@@

我们定义的@@@@@@UPS输出瞬态响应特@@性@@，那就需要@@有测试方法@@，IEC62040-3除了在@@正文中@@规@@定了阶跃性负载外@@，标准@@还有规@@范性附录@@《准非线性负载@@》，这@@是我们讨论的@@整流电容滤波负载很好的@@参考@@。

为@@了模拟@@一个单相稳态整流@@/电容器@@负载@@，接到@@@@UPS的@@负载是一个二极管@@整流桥@@。桥的@@输出侧接有一个电容器@@@@、电阻@@并联电路@@。总的@@单相负载可按下@@图@@连接的@@单个负载@@，或@@多个等@@效并联负载构成@@。

基准非线性负载@@@@

负载配置计算@@方法@@

U：UPS的@@额定输出电压@@，方均根值@@

f：UPS输出频率@@

Uc：整流电压@@

S：线性负载两端的@@表@@观功率@@---功率因数@@0.7，即@@表@@观功率@@S的@@70%将@@以@@有功功率@@消耗在@@@@R1和@@Rs上@@。

R1:电阻@@，设定其消耗有功功率@@为@@总表@@观功率@@S的@@66%。

Rs：串联的@@线性电阻@@@@，设定其消耗有功功率@@为@@总表@@观功率@@S的@@4%。

按照电容器@@电压@@Uc的@@5%峰谷值纹波电压@@，相应的@@时@@间常数为@@@@R1×C=7.5/f。

根据@@@@峰值电压@@，电网@@电压畸变@@，电网@@电缆压降和@@整流电压@@的@@纹波@@，整流电压@@平均值@@Uc按经验应为@@@@：

Uc=√2×0.92×0.96×0.975×U=1.22×U

电阻@@Rs、R1和@@电容@@C(单位@@：F)的@@值按下@@述计算@@@@：

Rs=0.04×U²/S

R1=Uc²/(0.66×S)

C=7.5/(f×R1)

试验方法@@

基准非线性负载@@@@与@@@@UPS的@@连接@@

（a) 对于@@33kVA以@@下@@的@@单相@@UPS，所用基准非线性负载@@@@的@@表@@观功率@@S等@@于@@UPS的@@额定表@@观功率@@。

（b) 额定值在@@@@33kVA以@@上@@@@的@@单相@@UPS，使@@用@@表@@观功率为@@@@33kVA的@@基准非线性负载@@@@@@，再加上@@线性负载@@，使@@之达到@@@@UPS的@@额定表@@观功率@@和@@额定有功功率@@@@@@。

（c) 设计用于@@三相负载@@，额定值在@@@@100kVA以@@下@@的@@三相@@UPS，应将@@三个相等@@的@@单相基准非线性负载@@@@接到@@@@@@UPS相间或@@线间@@。

（d) 额定值在@@@@100kVA以@@上@@@@的@@三相@@UPS，根据@@@@C)款@@，应使@@用@@@@100kVA的@@基准非线性负载@@@@@@，再加上@@线性负载@@，使@@之达到@@@@UPS额定表@@观功率和@@额定有功功率@@@@。

实例@@

为@@1000VA UPS设计一个非线性负载@@：

Uc=√2×0.92×0.96×0.975×U=1.22×U=1.22*220=268V

那么@@：

R1=Uc²/(0.66×S)=268²/(0.66*1000)=109 ohm

Rs=0.04×U²/S=0.04x220²/1000=1.9ohm

考虑实验条件@@：

R1=121 ohm

那么@@：

C=7.5/(50×121)=1240 uf

考虑实验条件@@：

C=1210 uf

仿真@@

对于@@整流滤波负载@@，如@@果没有电感的@@话@@，二极管@@峰值电流会很大@@，设线路阻性阻抗@@0.1欧姆@@，峰值电流超过@@30A，对电容充电时@@间只有@@1.29毫秒@@，占半周期的@@@@12.9%，这@@样高@@次谐波电流很大@@，功率因数@@很低@@@@。从@@实际负载消耗的@@有功功率@@仅@@746W，而@@视在@@功率是@@1687VA，功率因数@@为@@@@0.44。

2欧姆@@线路阻抗是基准非线性负载@@@@规@@定值@@，峰值电流也高@@达@@13A,但@@实际负载消耗的@@有功功率@@仅@@660W，而@@视在@@功率是@@992VA，功率因数@@为@@@@0.67。

市电校正@@

把这@@一基准非线性负载@@@@接到@@@@@@220V市电上@@去@@@@，由@@于@@线路实际存在@@阻性阻抗@@，没有串联@@2欧姆@@的@@@@Rs。实际测到@@峰值电流@@Ipk=22.5A，有效值电流@@为@@@@6.1A。

这@@时@@视在@@功率@@1381VA，有功功率@@684W，功率因数@@为@@@@0.5。

逆变器@@负载@@

把这@@一负载接到@@@@@@1kVA在@@线式@@UPS上@@去@@，由@@于@@UPS输出特@@性比@@较软@@，绿色@@的@@电压波形有削顶@@，抑制的@@峰值电流@@（红色@@）到@@Ipk=16.5A，有效值电流@@6.0A,见下@@测试波形@@。

结论@@

本文是从@@另外@@一个角度看整流滤波负载的@@二极管@@电流@@，了解线路阻抗对峰值电流等@@的@@影响@@，并做了一个视在@@功率为@@@@1000W的@@基准非线性负载@@@@@@作为@@实际案例与@@仿真@@结果进行对照@@。

要@@降低@@整流二极管@@上@@的@@峰值电流@@，提高@@整流电路@@的@@功率@@因数@@@@，使@@用@@滤波电抗器是最合理的@@方法@@，这@@可以@@有效降低@@二极管@@的@@电流应力@@，提高@@系统可靠性@@，这@@在@@通用变频器等@@系统设计中@@要@@考虑@@。

如@@何应对不间断电源@@@@(UPS)设计挑战@@

judy — Fri, 09 Sep 2022 02:44:47 +0000

作者@@： Kane Jia，文章来源@@@@：安森美@@微信公众号@@@@

电池@@供电的@@不间断电源@@@@(UPS)在@@保护数据@@中@@心@@、医疗设施@@、工厂@@、电信枢纽甚至@@家庭中@@的@@@@敏感设备免受短期电网@@尖峰和@@停电影响方面非常重要@@@@。在@@停电时@@间较长的@@情况下@@@@，它们能够提供@@必要@@的@@短期电力@@，以@@实现有准备的@@断电@@，防止数据@@丢失@@。

UPS一般可以@@分为@@@@“在@@线式@@”(Online)或@@“离线式@@”(Offline)。在@@离线式@@@@UPS中@@，负载直接连接到@@@@电网@@@@，当输入电源出现故障时@@@@，系统会切换@@至@@电池@@供电模式@@——切换@@过程一般需要@@大约@@10毫秒@@才能完成@@，这@@限制了离线式@@@@UPS在@@部分@@应用中@@的@@@@使@@用@@@@。而@@在@@线式@@@@UPS在@@负载与@@电网@@中@@间加入逆变电路以@@及@@@@电池@@充放电电路@@，无论输入电源是否正常@@，逆变器@@一直处于工作状态@@@@。因此@@出现输入问题@@时@@@@，在@@线式@@UPS能够进行@@“零中@@断@@”切换@@，通过电池@@为@@负载进行紧急供电@@。

模块@@化@@UPS更加受到@@设计人员和@@用户的@@青睐@@，通过并联较低@@功率的@@@@UPS以@@满足更大用电需求@@。模块@@化@@UPS能够快速简单地拓展现有的@@@@UPS系统并且帮助客户在@@大规@@模@@系统的@@建立过程中@@获利@@。

然而@@@@，与@@任何电源设计一样@@，高@@效@@UPS的@@设计@@ 也存在@@挑战@@。需要@@考虑的@@一些关键因素包括@@尺寸@@、输入输出调节能力@@、电池@@管@@理和@@拓扑@@结构@@。

尺寸很重要@@@@，尤其是在@@@@@@数据@@中@@心等@@空间非常宝贵的@@应用中@@@@。在@@过去@@，变压器一直是@@UPS中@@最大的@@器件@@之一@@，但@@随着更先进的@@半导体技术的@@出现@@，高@@频开关电路代@@替了变压器@@，从@@而@@节省空间@@。一套无变压器@@UPS能够在@@标准@@尺寸机柜中@@为@@大型数据@@中@@心提供@@数百@@kVA的@@紧急供电@@。

在@@线式@@UPS使@@用@@高@@频@@PWM(Pulse Width Modulation)来执行双变换@@(AC-DC然后@@DC-AC)，这@@能够解决许多离线式@@@@UPS无法处理的@@输入质量问题@@@@，比@@如@@低@@压过压和@@线路噪声等@@等@@@@，同时@@减少电池@@使@@用@@次数@@，延长@@电池@@寿命@@。

逆变器@@决定了@@UPS输出质量@@，同时@@也大大影响@@UPS的@@整体效率@@@@。优秀的@@在@@线式@@@@UPS能够输出是近似于市电的@@高@@质量正弦波@@，为@@阻性负载和@@感性负载供电@@。这@@要@@求@@逆变器@@中@@的@@@@开关器件@@@@(IGBT/MOSFET)进行高@@频工作配合控制算法尽可能减少输出噪声以@@及@@@@开关过程所产@@生的@@@@EMI问题@@。

在@@典型的@@@@UPS中@@，多个堆叠的@@电池@@组成一个完整的@@电池@@包@@，由@@电池@@管@@理模块@@进行充放电管@@理@@。为@@了使@@电池@@发挥最佳性能并延长@@使@@用@@寿命@@，设计必须考虑到@@负载平衡@@、电压和@@电流保护@@、充放电控制@@、热管@@理@@、风扇控制@@、监控和@@通信等@@问题@@@@。

UPS的@@硬件设计中@@最关键的@@决定之一是为@@应用选择合适的@@拓扑@@@@，从@@而@@平衡性能和@@成本@@。尽管@@@@两电平@@拓扑@@@@，如@@三相半桥@@，具有简单的@@结构和@@并不复杂的@@控制算法@@，但@@三电平拓扑@@@@@@(T-NPC、A-NPC或@@I-NPC)能够为@@更先进的@@@@UPS提供@@更高@@的@@效率@@和@@更低@@的@@损耗和@@噪声@@。

开关器件@@的@@材料也同样关键@@，新的@@宽禁带@@(WBG)器件@@，如@@碳化硅@@@@(SiC)，能够以@@更高@@的@@开关频率和@@更低@@的@@损耗工作@@，同时@@减少被动器件@@的@@尺寸@@，从@@而@@优化@@UPS的@@整体设计@@。

安森美@@(onsemi)编写了一份技术白皮书@@，详细探讨@@ UPS的@@设计@@中@@遇到@@的@@问题@@@@，包括@@UPS类型概述和@@关键规@@格@@说明@@。它考虑了现有的@@各种拓扑@@结构@@，并描述了在@@设计过程中@@推动决策的@@权衡因素@@。该白皮书最后@@概述了当今每位电力工程师都应考虑的@@新型@@@@SiC器件@@(和@@相关驱动器@@)。

瑞萨@@电子@@推出用于@@电动汽车@@@@逆变器@@的@@新一代@@@@硅基@@IGBT

judy — Tue, 30 Aug 2022 06:27:08 +0000

全新功率器件@@@@将@@在@@瑞萨@@新落成的@@@@300mm甲府工厂@@生产@@@@

全球半导体解决方案供应商瑞萨@@电子@@@@（TSE：6723）今日@@宣布@@，推出新一代@@@@@@Si-IGBT（硅基绝缘栅双极晶体管@@@@）器件@@——该产@@品@@以@@更小的@@尺寸带来更低@@的@@功率@@损耗@@。针对下@@一代@@电动汽车@@@@@@（EVs）逆变器@@应用@@，AE5代@@IGBT产@@品@@将@@于@@2023年@@上@@半年@@在@@瑞萨@@位于日@@本那珂工厂@@的@@@@200mm和@@300mm晶圆@@线上@@开始批量生产@@@@。此外@@，瑞萨@@将@@从@@@@2024年@@上@@半年@@开始在@@其@@位于日@@本甲府的@@新功率半导体器件@@@@300mm晶圆@@厂@@加大生产@@@@，以@@满足市场对功率半导体产@@品@@日@@益增长的@@需求@@。

与@@当前一代@@@@AE4产@@品@@相比@@@@@@，用于@@IGBT的@@硅基@@AE5工艺可将@@功率损耗降低@@@@10%，这@@一节能技术将@@有助于@@ EV开发人员节省电池@@电量并增加行驶里程@@。新产@@品@@在@@保持高@@稳健性的@@同时@@@@，体积也缩小了约@@10%。这@@款@@@@全新瑞萨@@器件@@通过在@@低@@功率损耗和@@高@@稳健性的@@权衡中@@取得最佳平衡@@，实现了@@IGBT行业领先的@@性能水平@@。这@@款@@@@IGBT最大限度地减少@@IGBT间的@@参数变化@@，并在@@@@IGBT并联运行时@@带来稳定性@@，从@@而@@显著改善模块@@的@@@@性能与@@安全性@@。这@@些@@特@@性为@@工程师提供@@了更大灵活性@@，帮助其设计出能够获得高@@性能的@@小型逆变器@@@@。

瑞萨@@电子@@功率系统业务部副总裁小西胜也表@@示@@：“随着电动汽车@@@@的@@普及@@@@，带动了市场对汽车@@功率半导体需求的@@迅速攀升@@。基于我们在@@过去@@@@7年@@中@@汽车@@级功率产@@品@@制造@@的@@丰富经验@@，瑞萨@@的@@@@IGBT提供@@了高@@度可靠@@、稳健的@@电源解决方案@@。随着最新的@@器件@@即@@将@@投入量产@@@@，瑞萨@@将@@为@@未来@@有望快速增长的@@中@@端@@EV逆变器@@市场打造理想的@@功能和@@性价比@@@@。”

新一代@@@@IGBT（AE5）的@@关键特@@性@@

包含四款@@针对@@400-800V逆变器@@的@@产@@品@@@@：750V耐压@@（220A和@@300A）及@@1200V耐压@@（150A和@@200A）

在@@-40°C至@@175°C的@@整个工作结温@@@@（Tj）范围内性能稳定@@

业界高@@性能水平@@，导通电压@@Vce（饱和@@电压@@）为@@1.3V（最小化功率损耗的@@关键值@@）

电流密度比@@传统产@@品@@高@@@@10%，小芯片尺寸@@（100mm2/300A）针对低@@功耗和@@高@@输入电阻@@进行优化@@

通过减少对@@VGE（off）的@@参数变化至@@@@±0.5V来实现稳定的@@并联操作@@

保持反向偏置安全工作区@@（RBSOA），在@@ 175°C结温@@下@@最大@@Ic电流脉冲为@@@@600A，在@@400V下@@具有@@4µs的@@高@@度稳健短路耐受时@@间@@

栅极电阻@@@@（Rg）的@@温度依赖性缩减@@50%，由@@此最大限度地减少@@高@@温下@@的@@开关损耗@@、低@@温下@@的@@尖峰电压和@@短路耐受时@@间@@，支持高@@性能设计@@

可作为@@裸片@@（晶圆@@）提供@@

能够减少逆变器@@的@@功率@@损失@@。在@@相同的@@电流密度下@@@@，与@@目前的@@@@AE4工艺相比@@@@功率效率@@提升@@@@6%，使@@EV能够用更少的@@电池@@行驶更远的@@距离@@

EVs的@@逆变器@@@@解决方案@@

在@@电动汽车@@@@中@@@@，驱动车辆的@@电机由@@逆变器@@控制@@。由@@于@@逆变器@@将@@直流电转换为@@电动车电机所需的@@交流电@@，IGBT等@@开关器件@@对于@@最大限度降低@@电动汽车@@@@的@@功耗至@@关重要@@@@。为@@了帮助开发者@@，瑞萨@@推出了@@xEV逆变器@@参考解决方案@@。此款@@硬件参考设计结合了@@IGBT、微控制器@@、电源管@@理@@IC（PMIC）、栅极驱动器@@IC和@@快速恢复二极管@@@@（FRD）。瑞萨@@还提供@@@@xEV逆变器@@套件@@，作为@@参考设计的@@硬件实现@@。此外@@，瑞萨@@推出了@@一款@@电机参数校准工具@@，以@@及@@@@结合了电机控制应用模型与@@示例软件的@@@@xEV逆变器@@应用@@模型和@@软件@@。这@@些@@工具和@@支持程序旨在@@助力用户简化其软件开发工作@@。瑞萨@@还计划将@@新一代@@@@@@IGBT加入到@@这@@些@@硬件和@@软件开发套件中@@@@，以@@便在@@更小的@@空间内达成更卓越的@@电源效率@@与@@性能@@。

供货信息@@

瑞萨@@750V耐压@@版本和@@@@300A的@@样品@@现已开始供货@@，并计划在@@未来@@发布其它版本@@。有关全新@@IGBT的@@更多信息@@@@，请访问@@：https://www.renesas.com/products/automotive-products/automotive-power-devices/automotive-igbt-0。

新产@@品@@相关@@188金宝搏@@ ：https://www.renesas.com/us/en/blogs/next-generation-igbtae5-offers-high-efficiency-and-ease-use。

关于瑞萨@@电子@@@@

瑞萨@@电子@@（TSE: 6723），科技让生活更轻松@@，致力于打造更安全@@、更智能@@、可持续发展@@的@@未来@@@@。作为@@全球微控制器@@供应商@@，瑞萨@@电子@@融合了在@@嵌入式处理@@、模拟@@、电源及@@连接方面的@@专业知识@@，提供@@完整的@@半导体解决方案@@。成功产@@品@@组合加速汽车@@@@、工业@@、基础设施及@@物联网@@应用上@@市@@，赋能数十亿@@联网@@智能设备改善人们的@@工作和@@生活方式@@。更多信息@@，敬请访问@@@@renesas.com。关注瑞萨@@电子@@@@微信公众号@@，发现更多精彩内容@@。