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CISSOID、NAC和Advanced Conversion联手开发高功率密度碳化硅(SiC)逆变器

【TechWeb】6月23日消息,高温半导体和功率模块领域的领导者CISSOID宣布,公司已与NAC Group和Advanced Conversion(为要求严苛的应用提供高性能电容器的领导者)开展合作,以提供紧凑且优化集成的三相碳化硅(SiC)功率堆栈。该功率堆栈结合了CISSOID的1200V SiC智能功率模块和Advanced Conversion的6组低ESR/ESL直流支撑(DC-Link)电容器,可进一步与控制器板和液体冷却器集成,为电机驱动器的高功率密度和高效率SiC逆变器(见下图)的设计提供完整的硬件和软件平台。

CISSOID的智能功率模块(IPM)平台集成了一个三相1200V/340A-550A SiC MOSFET功率模块和一个耐温栅极驱动器,可实现低开关损耗和高功率密度。该平台可以通过控制板和算法得到进一步增强,从而为电机驱动器中的SiC逆变器提供实时处理、控制和功能安全。功率模块的导通电阻范围从2.53mOhm(毫欧)到4.19mOhm,具体取决于额定电流。在600V/300A时,总开关能量低至7.48mJ(Eon)和7.39mJ(Eoff)。功率模块和栅极驱动器的协同设计,通过仔细调整dV/dt和控制快速开关固有的电压过冲来优化IPM,以实现最低的开关能量。嵌入式栅极驱动器解决了与快速开关SiC晶体管相关的多项挑战:负驱动和有源米勒钳位(AMC)可防止寄生导通;去饱和检测和软关断(SSD)可对短路事件作出快速且安全的反应;栅极驱动器和直流总线电压上的欠压锁定(UVLO)功能可监控系统的正常运行。

Advanced Conversion的6组直流支撑电容器通过低电感母线以机械方式安装到CISSOID的IPM上。一组电容值高达500µF、额定电压高达900V的参考电容器可用于快速评估。基于Advanced Conversion的环状薄膜电容器,还可提供定制解决方案,该环状薄膜电容器非常适合从“表面安装”到与开关模块接口的优化总线结构等应用场景。这种已获专利的方法与总线冷却相结合,可提供非常高的每微法拉额定安培数,以允许适配尽可能小的电容,同时最大限度地减小换相回路电感。使用正确的开关模块和适当的连接设计,可以很容易实现小于5nH的等效串联电感值。

“直流支撑电容器是采用快速开关的大功率逆变器的关键组件,但这在设计的初始阶段经常被忽视。然而,具有高效快速开关的宽带隙器件需要精心设计的直流支撑总线拓扑结构和紧密集成的电容器。”NAC Group产品营销总监James Charlton表示。NAC Group与Advanced Conversion合作开发了一系列匹配CISSOID模块一起使用的套件。CISSOID首席技术官Pierre Delatte表示:“得益于电容器套件,客户可以立即找到与我们的快速开关三相SiC IPM完美匹配的高性能电容器,从而加速他们的逆变器设计,以实现紧凑高效的电机驱动。”

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