广告

SiC MOSFET可比硅基IGBT更高效地驱动新一代工业电机

时间:2021-04-27 作者:Ali Husain 阅读:
使用WBG材料如碳化硅(SiC)可制造出性能超越硅(Si)的同类产品。虽然有各种重要的机会使用这项技术,但工业电机驱动正获得最大的兴趣和关注。
广告
电子工程专辑 EE Times China -提供有关电子工程及电子设计的最新资讯和科技趋势

国际能源署(IEA)估计,电机功耗占世界总电力的45%以上。因此,找到最大化其运行能效的方法至关重要。能效更高的驱动装置可以更小,并且更靠近电机,从而减少长电缆带来的挑战。从整体成本和持续可靠性的角度来看,这将具有现实意义。宽禁带(WBG)半导体技术的出现将有望在实现新的电机能效和外形尺寸基准方面发挥重要作用。

使用WBG材料如碳化硅(SiC)可制造出性能超越硅(Si)的同类产品。虽然有各种重要的机会使用这项技术,但工业电机驱动正获得最大的兴趣和关注。

SiC的高电子迁移率使其能够支持更快的开关速度。这些更快的开关速度意味着相应的开关损耗也将减少。它的介电击穿场强几乎比硅高一个数量级。这能实现更薄的漂移层,这将转化为更低的导通电阻值。此外,由于SiC的导热系数是Si的三倍,因此在散热方面要高效得多。因此,更容易减小热应力。

传统的高压电机驱动器会采用三相逆变器,其中Si IGBT集成反并联二极管。三个半桥相位驱动逆变器的相应相线圈,以提供正弦电流波形,随后使电机运行。逆变器中浪费的能量将来自两个主要来源-导通损耗和开关损耗。用基于SiC的开关代替Si基开关,可减小这两种损耗。

SiC肖特基势垒二极管不使用反并联硅二极管,可集成到系统中。硅基二极管有反向恢复电流,会造成开关损耗(以及产生电磁干扰,或EMI),而SiC二极管的反向恢复电流可忽略不计。这使得开关损耗可以减少达30%。由于这些二极管产生的EMI要低得多,所以对滤波的需求也不会那么大(导致物料清单更小)。还应注意,反向恢复电流会增加导通时的集电极电流。由于SiC二极管的反向恢复电流要低得多,在此期间通过IGBT的峰值电流将更小,从而提高运行的可靠性水平并延长系统的使用寿命。

因此,如果要提高驱动效率及延长系统的工作寿命时,迁移到SiC 肖特基显然是有利的。那么我们何以采取更进一步的方案呢?如果用SiC MOSFET取代负责实际开关功能的IGBT,那么能效的提升将更显著。在相同运行条件下,SiC MOSFET的开关损耗要比硅基IGBT低五倍之多,而导通损耗则可减少一半之多。

WBG方案的其他相关的好处包括大幅节省空间。SiC提供的卓越导热性意味着所需的散热器尺寸将大大减少。使用更小的电机驱动器,工程师可将其直接安装在电机外壳上。这将减少所需的电缆数量。

安森美半导体现在为工程师提供与SiC二极管共同封装的IGBT。此外,我们还有650 V、900 V和1200 V额定值的SiC MOSFET。采用这样的产品,将有可能变革电机驱动,提高能效参数,并使实施更精简。

作者: 安森美半导体工业及云电源公司营销及战略高级经理Ali Husain

责编:Amy Guan

 

 

电子工程专辑 EE Times China -提供有关电子工程及电子设计的最新资讯和科技趋势
本文为EET电子工程专辑 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
  • 受半导体等零部件短缺影响,PS5/Xbox/Switch等游戏主机 芯片缺货在重创汽车行业后,又继续蔓延到了消费电子、白家电以及娱乐设施等行业。伴随着各类数字货币疯涨导致的显卡缺货,不少PC游戏玩家试图转战游戏主机圈,但却没法避开缺芯导致的游戏主机缺货。
  • 比亚迪半导体业务将分拆至深交所创业板上市 5月11日晚,比亚迪发布公告称,同意将控股子公司比亚迪半导体分拆至深圳证券交易所创业板上市。本次分拆完成后,比亚迪股权结构不会因本次分拆而发生变化,且仍将维持对比亚迪半导体的控制权……
  • 全球半导体大厂加码SiC,中国胜算几何? 以碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)为代表的宽禁带半导体市场正在蓬勃发展。随着5G、电动汽车等新兴市场出现,SiC和GaN不可替代的优势使得相关产品的研发与应用加速;随着制备技术的进步,SiC与GaN器件与模块在需求拉动下,叠加成本降低,SiC和GaN将迎来高光时代。
  • 小家电产业订单爆满,却深受缺芯困扰停产 近年来,中国厨房小家电、生活小家电以及个人护理等小家电产品深受欧美市场的喜爱。海关总署日前发布的数据显示,今年一季度,中国出口机电产品2.78万亿元,同比增长43%,占出口总值的60.3%,预计今年下半年海外订单将会持续火爆。但是受芯片以及原材料价格等多因素影响,尤其是微控制芯片(MCU)的短缺,直接影响了小家电企业的正常生产和按时交付……
  • 美国施压:台积电将优先制造汽车芯片,在美多建5座厂 美国商务部正在对台积电等芯片制造厂商施压,要求他们在短期内优先满足美国汽车制造商的需求。据路透社援引消息人士称,台积电预计在原先规划的晶圆厂之外,再盖5座,至于这是否是美国施压后的决定,台积电不予置评。
  • 三星美国奥斯汀芯片厂停工一个多月,损失约3000-4000亿 近日,三星电子在发布一季度业绩报告后表示,今年2月其位于美国德州奥斯汀的半导体工厂因寒潮停产,损失额约为3000亿-4000亿韩元(约合人民币17.5亿元至23.4亿元)。三星电子奥斯汀工厂又被称为“S2产线”(Line S2),主要生产基于14~65纳米流程的移动AP、高性能固态硬盘(SSD)控制器、显示器驱动IC等IT装备半导体产品和通信半导体产品……
  • Intel 11代酷睿1处理器正式发布:10 今晚,Intel发布的11带酷睿处理器采用10nm制程,面向高性能移动桌面版。同时发布的还有同样架构的至强W-11000系列,面向高性能移动工作站。
  • AMD RX 6600系列或配备8GB显存 MD的RX 6600系列可能配备的不是之前传闻的6或12GB显存,二是8GB。可能包含64MB的内置Infinity Cache。
  • Qorvo® Biotechnologies公司赢得 移动应用、基础设施与航空航天、国防应用中RF创新解决方案的领先供应商 Qorvo®, Inc.(纳斯达克代码:QRVO)凭借“快速诊断提速” (RADxSM) 计划中标,赢得美国国立卫生研究院 (NIH) 的 2440 万美元合同。Qorvo Biotechnologies(Qorvo 的全资子公司)公司赢得此合同有助于推动 Qorvo Omnia™ 诊断测试平台的生产,加快市场投放进程。
  • 美光发布第六次年度可持续发展报告 内存和存储解决方案领先供应商Micron Technology Inc.近日发布《快步前行:美光 2021 年可持续发展报告》(Fast Forward: Micron’s 2021 Sustainability Report),凸显美光在特殊时期不但体现出企业韧性,更在促进创新、人、社区和制造等方面取得长足进展。
  • C语言逆向之循环结构分析 C语言的循环结构有for循环、while循环、do循环和goto循环。本文介绍前3种循环方式。1. for循环结构for循环也可以称为步进循环,它的特点是常用于已经明确了循环的范围。看一个简
  • 漫画:到底什么是耦合? 在电路中,将前级电路(信号源)的能量递至后级电路(负载)称为耦合,常见的耦合介质有导线、电容器,变压器、光电耦合器。根据不同耦合介质常见有以下耦合方式,这几种耦合方式各有特点,在不同哪种比较好?END
  • 美国将小米移出“黑名单”?中方回应 ▲ 了解更多精彩内容 点击上方蓝字关注我们5月12日,外交部发言人华春莹主持例行记者会。有记者就美国政府将小米公司移出“黑名单”一事提问。华春莹表示,你提到的有关情况我不了解,建议
  • 内存、SSD的好日子都没了 对于PC电脑来说,2021也许是可以载入史册的红火年头。因为疫情、缺芯、数字货币火爆等多重因素,不仅仅指的是整机(台机、笔记本等),主要组件同样火爆异常,显卡的局面已经是有目共睹。日前,TrendFo
  • 深度丨智能驾驶的“两面派”竞争:激光雷达VS视觉算法 ·聚焦:人工智能、芯片等行业欢迎各位客官关注、转发前言:当下,汽车行业开始迈入智能化、网联化的新时代,作为定义汽车智能网联进程的核心维度,自动驾驶技术已然成为衡量进程的关键指标,这对汽车感知系统就提出
  • 4月的新能源汽车上险有哪些特点 4月新能源汽车上险数据基本出来了,我结合着几个数据源来整理一下。1)特斯拉短期在国内是真的凉了,根据上险和生产两个方面的数据来看,乘联会的2.5万不是真实的,实际在1.2万左右2)很多车型的量比如五菱
  • 两张图简单看懂4G与5G核心网的区别 一 4G核心网架构面向5G时代,预计随着流量陡增,4G核心网架构存在如下局限:1)PGW存在潜在的流量瓶颈在4G网络中,所有的数据面(用户面)流量都通过P-GW,这种集中式的架构尽管便于管理
  • 芯报丨总投资20亿元!士兰微新增年产量技术提升及扩产项目启动 聚焦:人工智能、芯片等行业欢迎各位客官关注、转发每日芯报0512期❶总投资20亿元!士兰微新增年产量技术提升及扩产项目启动士兰微发布公告称,士兰集科于近日启动了第一条12吋芯片生产线“新增年产24万片
  • 传特斯拉暂停扩建上海工厂!  中国半导体论坛 振兴国产半导体产业!    5月12日,据外媒报道,知情人士透露,由于中美紧张局势带来的不确定性,特斯拉已经暂停扩建上海工厂计划!3月份曾有传言称,特斯
  • 比亚迪半导体将创业板上市!  中国半导体论坛 振兴国产半导体产业!    比亚迪半导体终于明确了上市地。5月11日晚间,比亚迪公告称,公司控股子公司比亚迪半导体计划分拆至创业板上市。“本次分拆有利于
广告
热门推荐
广告
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
广告
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了