2月28日,瞻芯電子正式推出3B封裝的2000V 碳化硅(SiC) 4相升壓功率模塊產品(IV3B20023BA2),為光伏等領域提供了高電壓、高功率密度的解決方案。該產品已通過工業級可靠性測試,并在光伏客戶導入驗證。這款模塊產品(IV3B20023BA2)尺寸與標準的Easy 3B封裝相同,殼體高度僅12mm,能壓縮應用系統的體積;不同之處在于,3B封裝加裝了金屬底座,如下圖2,讓模塊安裝更牢固,同時消除了塑料底座老化的隱患,更安全可靠。
圖1,模塊外觀
模塊電路拓撲
這款模塊產品(IV3B20023BA2)內部集成了4相升壓電路,共用電源接地,分為2組,集成熱敏電阻以監測溫度,如下圖3,可靈活適配2路或者4路直流輸入(DC input),滿足個性化設計需求。相對于分立器件方案,大幅提升功率密度,同時顯著簡化了電路的設計。
此外,該模塊具有開爾文源極引腳,能在SiC MOSFET高速開關時,抑制驅動電壓尖峰,保障系統安全和高效。
圖2,模塊拓撲
2000V SiC MOSFET和SBD芯片
這款模塊產品(IV3B20023BA2)中每一路升壓電路由2000V 23mΩ MOSFET和2000V 40A SBD芯片組成。其中2000V SiC MOSFET采用成熟的第二代平面柵SiC MOSFET工藝技術,具有良好的性能和可靠性表現,支持+15V至+18V開通電壓和-3.5V至-2V關斷電壓,室溫額定電流65A;其中2000V SiC SBD的正向壓降(Vf)具有正溫度系數,有利于并聯均流,保障系統安全穩定。
2000V SiC模塊的應用價值
隨著電力電子技術的發展,在光伏、儲能、電網等領域的功率變換系統呈現2個趨勢:一是追求更高工作頻率,以縮減電感和電容規格,降低物料成本,提升效率和功率密度;二是追求更高母線電壓,以降低器件的導通電流和損耗,提升系統效率。
2000V SiC MOFET和Diode特別適用于1500V 光伏升壓電路(MPPT)。如下圖3所示,在升壓變換電路中,2000V SiC分立器件能簡化電路拓撲、減少元器件數量,降低總物料成本,同時讓應用控制更簡單:
圖3,升壓變換電路拓撲
對比分立器件的方案,若采用2000V SiC功率模塊產品(IV3B20023BA2),除了上述優勢,還進一步簡化了電路設計,大幅提升了功率密度,如下圖4所示:
圖4,光伏應用拓撲
(來源:瞻芯電子)