半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)消息：半導(dǎo)體制造和組裝廠遍布全球，其運行電網(wǎng)電壓多種多樣。為服務(wù)于全球市場，針對此類應(yīng)用銷售專業(yè)設(shè)備的 OEM 需要在其設(shè)備上設(shè)置多個輸入電壓選項。正因如此，Astrodyne TDI（ATDI）為其新型 Kodiak 電源平臺選擇了 Wolfspeed 碳化硅（SiC）MOSFET。

 

Kodiak 平臺采用通用封裝形式、適用于 208/230 VAC 和 400/480 VAC 輸入電壓的型號，因此 ATDI 的客戶無需重新設(shè)計系統(tǒng)便可在不同地區(qū)運行。Wolfspeed SiC MOSFET 采用 TO-263-7 表面貼裝封裝的 650 V 和 1200 V 兩個產(chǎn)品系列，使這種設(shè)計通用性得以實現(xiàn)。

▲ ATDI 為其新型 Kodiak 電源平臺選擇了 Wolfspeed SiC MOSFET，為銷售具有多個電壓輸入選項的專業(yè)設(shè)備的 OEM 提供支持

 

下一代半導(dǎo)體制造和組裝公司正在尋求不同地點的工廠能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備通用性，以簡化運行和減少新設(shè)備的鑒定時間。這就要求設(shè)備采用單一核心設(shè)計、但要具有能夠處理不同工廠中不同電網(wǎng)電壓的型號，同時符合當?shù)睾蛧H安全和性能標準。Astrodyne TDI 正與 Wolfspeed 開展合作，利用 SiC 技術(shù)來解決 OEM 在為下一代制造/組裝客戶提供支持方面所面臨的此類挑戰(zhàn)。OEM 的解決方案提供的電源系統(tǒng)要能夠在不同電網(wǎng)電壓水平下使用相同控制和功率拓撲。針對所有電壓范圍采用相似設(shè)計，讓客戶更輕松地集成這些系統(tǒng)，而無需更改設(shè)計，也無需對每個具有不同電網(wǎng)電壓的制造廠的不同設(shè)備進行鑒定。

 

通過利用單一封裝形式和功率拓撲，ATDI 的電源簡化了其客戶的設(shè)計和鑒定過程，從而更輕松地將電源集成到工藝和測試設(shè)備。這還減少了制造/組裝終端客戶的負擔，因為即使在具有不同電網(wǎng)電壓的不同地點的工廠，他們依然可從設(shè)備中獲得同樣的性能。

 

理想情況下，下一代制造/組裝廠希望在所有地點和工廠的后道工藝和前道工藝中都能獲得單一但靈活的電源平臺。現(xiàn)在，利用 650 V 和 1200 V SiC MOSFET 可實現(xiàn)這一點。使用該產(chǎn)品，只需進行少量設(shè)計更改，便可實現(xiàn)在 208 VAC 至 480 VAC 輸入電壓范圍內(nèi)采用一個拓撲來運行。SiC MOSFET 是唯一能夠在 208/230 V 和 400/480 V 電壓水平下實現(xiàn)有源前端和移相全橋拓撲的技術(shù)。

 

 

▲ ATDI 基于 SiC 的 Kodiak 電源平臺是高功率 DC 系統(tǒng)的理想選擇，尤其適用于工業(yè)和國防應(yīng)用

 

通過采用 Wolfspeed SiC 技術(shù)，ATDI Kodiak 電源平臺可在不同輸入電壓下使用相同功率拓撲 - 只需斷開 SiC 器件、磁性元件和電容，便可在不同電壓水平下運行，同時還能保持同一封裝內(nèi)的性能相同。此外，Wolfspeed 650 V 和 1200 V 額定電壓器件產(chǎn)品組合非常廣泛，可在每個電壓水平下對設(shè)計進行優(yōu)化。而這種通用性水平是 Si MOSFET 或 GaN 器件無法實現(xiàn)的，因為它們的額定電壓有限，Si IGBT 解決方案也不可行，因為與 SiC 相比，Si IGBT 的開關(guān)損耗高得太多。

 

這種靈活性讓客戶能夠在具有不同輸入電壓的不同工廠和地點中對相似產(chǎn)品進行鑒定并加以利用。開發(fā)和鑒定時間顯著減少，實施也更為簡單。通過采用一致的機械封裝形式、功率拓撲和經(jīng)審查的接口，OEM 節(jié)省了設(shè)計時間，終端用戶也知道他們會在所有制造廠獲得一致性能。

 

 

除了 ATDI 利用 Wolfspeed SiC 技術(shù)實現(xiàn)的單一設(shè)計靈活性外，Kodiak 電源平臺還解決了下一代制造/組裝廠面臨的其他挑戰(zhàn)。

 

對任何制造廠而言，一項關(guān)鍵的挑戰(zhàn)是由所有電源和負載引起的電力線失真。這種失真需要被限制在可接受的水平，才能避免出現(xiàn)其他設(shè)備問題，并滿足電網(wǎng)要求。Kodiak 電源平臺將總諧波失真（THD）保持在 5% 以下，可滿足甚至超過電能質(zhì)量要求。Kodiak 電源還堅持遵守 SemiF47 和 IEC 61000-4-11 標準，確保在出現(xiàn)電力線波動的情況下穩(wěn)定運行。

 

 

▲ ATDI 1U 高 LiquaBlade? 功率模塊組件提供三個功率轉(zhuǎn)換通道，每個通道額定輸出功率為 5.5 kW，模塊總功率為 16.5 kW

 

雖然低 THD 電源在 230 VAC 應(yīng)用中較為常見，但其實 ATDI Kodiak 電源非常獨特，原因是即便在 400/480 VAC 電壓水平下，它也能具備低 THD 這一性能，而無需外部濾波。擁有這一性能的方法是，其利用真正的三相功率因數(shù)校正拓撲和專有控制技術(shù)。保持低 THD，客戶便可不用在系統(tǒng)或工廠級別添加其他濾波器，也不用排除設(shè)備之間可能存在的干擾問題。

 

 

ATDI 通過采用 Wolfspeed SiC 技術(shù)，解決了 OEM 為電網(wǎng)電壓各異的全球市場設(shè)計設(shè)備時所面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。包括下一代制造/組裝廠在內(nèi)的終端客戶可在不同工廠利用通用設(shè)備，并實現(xiàn)了使用 SiC 基電源相比于 Si 基電源的價值，可謂大獲裨益。Kodiak 電源平臺讓客戶能夠在不同電網(wǎng)電壓水平下采用相同控制和功率拓撲，無論輸入電壓水平如何，均能確保實現(xiàn)高性能。這一適用于所有電壓范圍的通用拓撲，使客戶能夠?qū)?ATDI 的電源集成到各種產(chǎn)品中，而無需更改設(shè)計或?qū)Σ煌攸c的不同服務(wù)設(shè)施設(shè)備進行鑒定。