電子發(fā)燒友網(wǎng)報道(文/吳子鵬)作為全球電力電子頂尖展會PCIM Europe的姐妹展,PCIM Asia 2023(上海國際電力元件、可再生能源管理展覽會)同樣吸引一眾國際功率器件大廠同臺競技,為消費電子、工業(yè)電子、汽車電子、超大功率應用、可再生能源等領域綠色轉(zhuǎn)型提供動力。
在PCIM Asia 2023上,領先于智能電源和智能感知技術的安森美(onsemi)面向汽車、光伏等領域展示領先的功率器件和模塊,賦能行業(yè)創(chuàng)新。
320kW/1500V智能光伏逆變器系統(tǒng)
功率器件作為光儲充系統(tǒng)的核心器件,在這方面,安森美此次展示的方案涵蓋低、中、高功率范圍的功率集成模塊(PIM),以及創(chuàng)新的光伏逆變器設計方案等。
對于光伏逆變器系統(tǒng)而言,目前1500V系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)1000V系統(tǒng)的優(yōu)勢已經(jīng)非常明顯。通過大功率組串式的方案設計,系統(tǒng)中容納更大功率及更多組的MPPT 回路,系統(tǒng)功率得到顯著提升。
安森美工作人員表示,“在光伏逆變器市場,安森美具有絕對領先的市場地位,我們和全球前十大光伏逆變器供應商中的8家簽訂了)戰(zhàn)略合作協(xié)議,提供裸片、模塊方案。其中,在模塊方面,我們不僅提供標準模塊產(chǎn)品,也能夠根據(jù)客戶需求提供高效的定制化服務。在大規(guī)模部署的光伏能源機組中,安森美的方案幫助實現(xiàn)了業(yè)界領先的能效和功率密度?!?br />
為了讓觀眾能夠更好地理解安森美在光伏逆變器方面的領先優(yōu)勢,安森美展示了一款客戶的320kW/1500V智能光伏逆變器系統(tǒng)。
安森美工作人員指出,“320kW/1500V智能光伏逆變器系統(tǒng)是目前光伏能源領域的前沿技術,具有超高的轉(zhuǎn)換效率、超高的功率密度、超高的系統(tǒng)可靠性和電網(wǎng)友好性。相較于過往100-200kW的1500V光伏逆變器系統(tǒng),系統(tǒng)效率得到了大幅度提升,且更具成本優(yōu)勢。”
根據(jù)系統(tǒng)介紹信息,在320kW/1500V智能光伏逆變器系統(tǒng)中,安森美提供1000V功率集成模塊(PIM),結合高性能IGBT、SiC二極管、Si二極管。其中,IGBT方面采用的是場截止型(Field Stop) ,擁有高效的溝槽柵技術;1200V SiC二極管用于中點鉗位;用于內(nèi)部和外部各有一個1000V的IGBT;采用帶TIM的Q2封裝。
安森美工作人員介紹說,這種創(chuàng)新的功率集成模塊屬于碳化硅混合模塊,擁有低回路DBC布局,更低的導通和開關損耗。借助這種領先器件,我們和合作伙伴在320kW/1500V智能光伏逆變器系統(tǒng)構建了一個12路MPPT,最高輸入電流高達45A的光伏輸入,系統(tǒng)效率最高可達99.03%,進一步推動強大的1500 V系統(tǒng)的發(fā)展。
另外,安森美還展示了11 kW光儲智能住宅光伏逆變器,集成安森美的三電平H6 PIM及場截止溝槽技術,系統(tǒng)能效超過98%。
汽車主驅(qū)逆變器方案和OBC方案
隨著汽車電氣化進程不斷深入,目前汽車已經(jīng)成為功率器件的主要應用市場之一。根據(jù)相關統(tǒng)計,普通新能源汽車對于MOSFET的單車用量大概為200個,高端新能源汽車單車用量則能夠達到400個以上。并且,市場分析機構Strategy Analytics在相關報告中指出,功率器件已經(jīng)成為純電動汽車中用量最大的半導體器件,占比高達55%。
在汽車領域,安森美展示了用于電動汽車主驅(qū)逆變器的VE-Trac系列,可提供領先行業(yè)的能效、功率密度和成本優(yōu)勢。安森美工作人員表示,VE-Trac系列采用穩(wěn)定可靠的平面SiC技術,結合燒結技術和壓鑄模封裝,幫助設計人員解決上述挑戰(zhàn),配合公司其他先進的智能功率電源半導體,加快市場采用電動車,助力未來的交通邁向可持續(xù)發(fā)展。
另外,安森美還展示了Vmax OBC方案。該方案集成安森美的40 mΩ和70 mΩ M3S SiC MOSFET,實現(xiàn)高能效、快速開關和高可靠性。
為了讓電動汽車充電更快,和續(xù)航更遠,安森美還提供全面的充電樁方案,包括功率器件、驅(qū)動、感測、保護,尤其是加快了1200V和1700V碳化硅方案的研究,這些碳化硅器件應用在PFC和DCDC兩級,使得方案更優(yōu)化、整體效率更高。同時,為了讓開發(fā)人員能夠更快上手這些創(chuàng)新方案,安森美相關方案采用的模塊化設計,如模塊化的25kW直流快充參考設計,使系統(tǒng)更簡單,設計更簡化,生產(chǎn)更方便,縮短從設計到市場的轉(zhuǎn)化時間。與方案配套的高效仿真工具,也能夠使得設計更簡單合理化。
小結
此次展會,安森美展示了豐富的功率器件、功率模塊和相關設計方案,我們只是挑選出其中具有代表性的幾項。這些豐富的方案讓觀眾深刻感受到安森美在傳統(tǒng)Si器件以及創(chuàng)新的SiC器件方面的技術實力和領先地位。
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