碳化硅器件應用于逆變器優(yōu)勢
碳化硅導通損耗和開關(guān)損耗優(yōu)勢明顯。就電動汽車逆變器而言,功率器件是核心能量轉(zhuǎn)換單元,其損耗包含兩部分,導通損耗Econ和開關(guān)損耗Esw。
碳化硅在電流比較小也就是輕載的工況下導通損耗優(yōu)勢是比較明顯的,再結(jié)合輕載工況開關(guān)損耗占比更大(碳化硅開關(guān)損耗也低),這也印證了為什么碳化硅更適合城市工況。因此逆變器應用碳化硅MOS體現(xiàn)在效率Map上就是高效區(qū)面積比較大。
另外,碳化硅MOS打開時雙向?qū)?,又?guī)避了IGBT模塊在續(xù)流時,F(xiàn)RD的導通壓降比IGBT大的問題,進一步降低導通損耗。
碳化硅可降低整車能耗。根據(jù)海外機構(gòu)試驗數(shù)據(jù),按照WLTC工況(更接近實際城市工況)續(xù)航能力的提升,基于750VIGBT模塊及1200V碳化硅模塊仿真顯示,400V母線電壓下,由750VIGBT模塊替換為1200V碳化硅模塊,整車能耗降低6.9%;如果電壓提升至800V,整車能耗將進一步降低7.6%。
碳化硅除了有效率優(yōu)勢外,還具有以下優(yōu)勢:
相同電壓、電流等級情況下,碳化硅MOS芯片面積比IGBT芯片要小,設(shè)計出的功率模塊功率密度更大,更小巧;
碳化硅芯片耐更高的溫度,理論上遠超175℃;
高頻電源設(shè)計能夠縮小系統(tǒng)儲能器件的體積,例如大電感及大容量電容等。
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