CISSOID、NAC和Advanced Conversion三強聯(lián)手開發(fā)高功率密度碳化硅(SiC)逆變器

比利時蒙-圣吉貝爾/美國Bare – 2022年6月23日 – 高溫半導(dǎo)體和功率模塊領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者CISSOID宣布，公司已與NAC Group和Advanced Conversion(為要求嚴苛的應(yīng)用提供高性能電容器的領(lǐng)導(dǎo)者)開展合作，以提供緊湊且優(yōu)化集成的三相碳化硅(SiC)功率堆棧。該功率堆棧結(jié)合了CISSOID的1200V SiC智能功率模塊和Advanced Conversion的6組低ESR/ESL直流支撐(DC-Link)電容器，可進一步與控制器板和液體冷卻器集成，為電機驅(qū)動器的高功率密度和高效率SiC逆變器(見下圖)的設(shè)計提供完整的硬件和軟件平臺。

CISSOID的智能功率模塊(IPM)平臺集成了一個三相1200V/340A-550A SiC MOSFET功率模塊和一個耐溫柵極驅(qū)動器，可實現(xiàn)低開關(guān)損耗和高功率密度。該平臺可以通過控制板和算法得到進一步增強，從而為電機驅(qū)動器中的SiC逆變器提供實時處理、控制和功能安全。功率模塊的導(dǎo)通電阻范圍從2.53mOhm(毫歐)到4.19mOhm，具體取決于額定電流。在600V/300A時，總開關(guān)能量低至7.48mJ(Eon)和7.39mJ(Eoff)。功率模塊和柵極驅(qū)動器的協(xié)同設(shè)計，通過仔細調(diào)整dV/dt和控制快速開關(guān)固有的電壓過沖來優(yōu)化IPM，以實現(xiàn)最低的開關(guān)能量。嵌入式柵極驅(qū)動器解決了與快速開關(guān)SiC晶體管相關(guān)的多項挑戰(zhàn)：負驅(qū)動和有源米勒鉗位(AMC)可防止寄生導(dǎo)通;去飽和檢測和軟關(guān)斷(SSD)可對短路事件作出快速且安全的反應(yīng);柵極驅(qū)動器和直流總線電壓上的欠壓鎖定(UVLO)功能可監(jiān)控系統(tǒng)的正常運行。

Advanced Conversion的6組直流支撐電容器通過低電感母線以機械方式安裝到CISSOID的IPM上。一組電容值高達500μF、額定電壓高達900V的參考電容器可用于快速評估?；贏dvanced Conversion的環(huán)狀薄膜電容器，還可提供定制解決方案，該環(huán)狀薄膜電容器非常適合從“表面安裝”到與開關(guān)模塊接口的優(yōu)化總線結(jié)構(gòu)等應(yīng)用場景。這種已獲專利的方法與總線冷卻相結(jié)合，可提供非常高的每微法拉額定安培數(shù)，以允許適配盡可能小的電容，同時最大限度地減小換相回路電感。使用正確的開關(guān)模塊和適當(dāng)?shù)倪B接設(shè)計，可以很容易實現(xiàn)小于5nH的等效串聯(lián)電感值。

“直流支撐電容器是采用快速開關(guān)的大功率逆變器的關(guān)鍵組件，但這在設(shè)計的初始階段經(jīng)常被忽視。然而，具有高效快速開關(guān)的寬帶隙器件需要精心設(shè)計的直流支撐總線拓撲結(jié)構(gòu)和緊密集成的電容器?！盢AC Group產(chǎn)品營銷總監(jiān)James Charlton表示。NAC Group與Advanced Conversion合作開發(fā)了一系列匹配CISSOID模塊一起使用的套件。CISSOID首席技術(shù)官Pierre Delatte表示：“得益于電容器套件，客戶可以立即找到與我們的快速開關(guān)三相SiC IPM完美匹配的高性能電容器，從而加速他們的逆變器設(shè)計，以實現(xiàn)緊湊高效的電機驅(qū)動?！?