【应用】使用TO-247封装SiC MOSFET的光伏升压变换器解决方案，效率达到99.4%

时间： 2021-05-03 来源：瞻芯电子

技术问答

太阳能光伏电池或电池板是将太阳能转换成电能的设备，太阳能电池板的集约开发和大规模生产已经在这个新千年开始。2018年，全球太阳能光伏装机容量已达到494.3GW，预计在2019年至2030年之间将增长逾1 TW。据估计，在此期间新增的大部分产能将来自中国、印度和其他亚太国家。随着装机容量的快速增长和技术水平的提高，建立太阳能光伏的平均支出成本显著降低，但各国之间的差距仍然很大。生产成本的降低和政府的政策的支持使太阳能光伏平均系统价格下降。2010年，全球太阳能光伏电站平均资本成本为4162美元/千瓦，2018年降至1240美元/千瓦，根据一些国家的成本估算，预计到2030年将进一步下降，达到997美元/千瓦。下图为2010 - 2018年全球太阳能前五大太阳能光伏国家及光伏平均系统价格走势。

图1 太阳能光伏市场：全球主要国家和全球平均成本($/KW) ，2010-2018年

为了保持竞争力，光伏和电力系统制造商不断寻求新技术。功率转换效率和逆变器重量/尺寸和材料成本都是设计需要考虑的因素。太阳能转换器的功率和电平根据应用而变化。住宅用电一般在10kW以下，商用用电一般在10kW到70kW之间，公用事业规模的发电厂功率在70千瓦以上。目前大多数系统仍然使用1000V的最大母线电压，但最近发展起来的大型太阳能电厂已经开始将PV电压从1000V提高到1500V。较高的电压可以降低半导体和铜损耗，进一步提高电力系统效率。对于1500V母线电压，3电平升压和逆变拓扑是使用1200V开关器件成为唯一有效解决方案。

SiC SBD在光伏升压变换器设计中已得到了广泛的应用，SiC MOSFETs在许多高性能逆变器的开发中也开始得到应用。下面是两个用于PV逆变器设计的拓扑例子。

图2 使用TO-247 SiC MOSFET的逆变器解决方案

图3 使用TO-247 SiC MOSFET和IV1E SiC Module的150kW逆变器解决方案

瞻芯电子开发了一个20kW交错升压变换器来演示SiC SBD和MOSFET的性能。转换器采用4个80mΩ/1200V的SiC MOSFET IV1Q12080T4和4个10A/1200V的SiC二极管 IV1D12010T3。在65kHz时，输入600V，输出800V，效率达到99.4%。MOSFET由SiC MOSFET专用驱动芯片 IVCR1401驱动。下面的波形显示了干净的Vds上升和下降边缘。

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 0
| 转发至：

本文由朦胧的时间转载自瞻芯电子，原文标题为:使用TO-247 SiC MOSFET和IV1E SiC Module的150kW逆变器解决方案，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。

全部评论（0）

暂无评论

瞻芯电子提出新能源汽车恒流预充固态继电器方案，体积大幅降低70%以上，性能优异，成本更低

瞻芯电子提出了一种新颖的高压预充方案，采用恒流控制的buck电路，可将后级母线电容快速充到电池电压。该方案采用碳化硅（SiC）MOSFET和碳化硅（SiC）SBD组成恒流充电回路，整个预充过程电流恒定，既降低了对于功率器件的要求，同时也大大提高了预充速度，而且不需要电阻，即可让后级电容充到母线电压。

应用方案发布时间 : 2023-11-20

【应用】国产SiC MOSFET IV1Q12050T4助力30KW充电模块全桥LLC设计，最高效率可达96.5%

新能源汽车的快速发展，带来充电的需求，为了满足电动汽车的快速充电，充电桩直流充电模块在其中有着不可替代的作用，本文重点介绍瞻芯电子1200V的SiC MOS管 IV1Q12050T4助力30KW充电模块全桥LLC设计，最高效率可达96.5%。

应用方案发布时间 : 2022-03-05

【应用】瞻芯电子20kW全碳化硅升压变换器参考设计，峰值效率达99.4%

SiC MOSFET在高频和高压工况下，具有比IGBT优越的开关特性，开关频率可轻易推到65kHZ或更高，并取得更好的效率，同时也减少BOOST主电感体积、EMI滤波器散热器的体积。本文中瞻芯电子介绍的参考设计是一个20kW升压电路，验证和展示优越SiC MOSFET的开关特性。

应用方案发布时间 : 2021-04-23

SiC MOSFET驱动电压尖峰分析与抑制（上）

高频、高速开关是碳化硅(SiC) MOSFET的重要优势之一，这能显著提升系统效率，但也会在寄生电感和电容上产生更大的振荡，从而让驱动电压产生更大的尖峰。设计可靠的驱动电路来抑制的驱动电压尖峰，成为发挥SiC MOSFET优势特性的关键课题。为此，我们首先测试复现驱动尖峰波形并分析原因，然后采取相应措施来抑制尖峰。本篇主讲第一部分：驱动电压尖峰复现与分析。

设计经验发布时间 : 2024-01-02

瞻芯电子SiC MOSFET选型表

瞻芯电子提供以下参数选型：汽车级&工业级，VDS（V）：650V~1700V，RDS(ON) ：15mΩ~10000mΩ。

产品型号	品类	Qualification	VDS（V）	RDS(ON) （mΩ）	ID（TC=25°C）（A）	VTH（ TJ =25°C）（V）	VTH（ TJ =175°C）（V）	Qg（nC）	Operating Junction Temperature（°C）	Package
IV2Q06025T4Z	SiC MOSFET	汽车级	650V	25mΩ	99A	2.8V	2.0V	125.0nC	-55°C to 175°C	TO247-4

选型表 - 瞻芯电子立即选型

瞻芯电子第三代1200V SiC MOSFET工艺平台正式量产

近日，瞻芯电子基于第三代工艺平台开发的1200V 13.5mΩ SiC MOSFET产品（IV3Q12013T4Z）通过了车规级可靠性（AEC-Q101）测试认证；同时，瞻芯电子第三代1200V SiC MOSFET工艺平台正式量产，后续将依托浙江义乌的车规级碳化硅（SiC）晶圆厂推出更多第三代SiC MOSFET产品。

产品发布时间 : 2024-06-26

瞻芯电子（InventChip）碳化硅（SiC）功率器件/驱动与控制芯片选型指南

描述- 上海瞻芯电子科技股份有限公司（简称“瞻芯电子”）是一家聚焦于碳化硅 (SiC) 半导体领域的高科技芯片公司，2017 年成立于上海临港，致力于开发碳化硅 (SiC) 功率器件和模块、驱动和控制芯片产品，围绕 SiC 应用，为客户提供一站式芯片解决方案。

型号- IV2Q12040BD,IV1B12009HA2L,IV1D12030BD,IV2Q07014T4Z,IV1Q12050D7Z,IVST12017MA1L,IV2Q12100BD,IV1Q12017T4ZG,IV1Q12160T4Z,IVST12080DA1L,IVCR2405DR,IV2Q12040T4Z,IV1D06020BD,IVCR1412SR,IV2Q12013T6Z,IV2Q06060BD,IV1Q12080T3Z,IV2Q171R0BD,IVCO1A01DQR,IV1Q12750T3,IV2Q12030D7Z,IV1D12015BD,IV2Q07014BA,IV2Q07014BD,IV2Q12160T4Z,IV1D06006F5,IVCO1A01DR,IV1B12013HA1L,IVSM12040HA2Z,IVSM07060HA2Z,IV2Q12200T4Z,IV2Q06060L1,IV1D06010O2,IVCO1A02DWR,IV1Q12030BDG,IV1Q12080T4Z,IV1Q12750BD,IV2Q171R0T3,IVCC1102DR,IV1Q06060BDG,IV2Q12040K1Z,IV1D06020T2,IV3D12060U3,IV1Q12050T3,IV1D12020T2,IV1Q12080BD,IV1Q12050T4,IVST12050SA1L,IVCR2504DR,IV1Q12017BDG,IV1D06006BD,IV1D06004O2,IV1D12020T3,IV1Q06060D7G,IV2Q12160BD,IVCR2402DR,IV2Q12160D7Z,IV2Q06040BD,IV2Q12017BD,IV1D12040U3Z,IVCR1801ASR,IVCO1A02DWQR,IV2B12003HA2L,IV1D06020U3Z,IV1Q06040T4Z,IV2Q12017BA,IV3D12030U3,IV1Q06060T4ZG,IV2Q12013BD,IV2Q12013BA,IV1D12010O2,IVCC1102F4AR,IVCO1412DDWQR,IVST12040DA1L,IV1D06010T2,IVCR1401DR,IV1Q12080T3,IV1D12020BD,IV1D12040U3,IV1D06004P3,IV1Q12080T4,IV3D12015T2,IV2Q12080D7Z,IVCR2404MPQR,IV2Q06025BD,IVTM12080TA1Z,IV2Q06040L1,IV2Q17020T4Z,IV2Q20045BD,IV3B20023BA2,IV3D12030T2,IV2D12002BD,IVCO1A02DQR,IV1D12005BD,IVCC1104F4AR,IV2Q06025T4Z,IV2Q06040T4Z,IV2Q06060O3Z,IV1Q06060T4G,IV1D12040T2,IV2Q12100D7Z,IV2Q171R0D7Z,IV2Q06025L1,IVST12050MA1L,IVST12160DA1L,IVCR2403DR,IV1Q06040BD,IV1Q12160T3,IV1Q12160T4,IV1B12025HC1L,IV1Q12017BAG,IV2Q12200D7Z,IV2Q20045T4,IV2D12020T2,IV2Q12200BD,IV2Q06060T4Z,IV2Q12030T4Z,IV2Q12040D7Z,IV2D12020BD,IV1D12040BD,IV6212004HA2,IV1Q06060T3G,IVCR1407ASR,IV1Q12050BD,IV1Q12017T4G,IV1D12010T2,VSM12080HA2Z,IVCR1402DPQR,IV1D06004F5,IV2B12006HA1L,IVCO1411DDWQR,IV1Q06040T4,IV1Q06040T3,IV1D06010BD,IV1Q12160BD,IV1Q12750O3,IV1Q06040L1,IV1Q12160D7Z,IVCC1104DR,IV2Q12080BD,IV2Q175S0BD,IV2Q06025D7Z,IV6212004HB2,IVSM06025HA2Z,IVST12017SA1L,IV1D12030U3,IV1D20020T2,IV1D06004BD,IV1D06006O2,IV2D12020D2Z,IV2Q06040D7Z,IV2Q12017T4Z,IVCR2404DR,IV2Q06060D7Z,IVCO1A01DWR,IV1Q12030T4G,IV2Q17020BD,IV3D12020T2,IV1D12010BD,IV2D12002P2,IV2Q12030BD,IVST12120DA1L,IV2Q12080T4Z,IV1D06020U3,IVCO1A01DWQR,IV1D12030T2,IVHD122M1TA2Z,IVCO1A02DR,IV1D06006P3,IV1Q12050T4Z,IVCR2404MPR,IV1D12010P2Z,IV2Q12100T4Z,IVCR1401DPR,IV1Q06060L1G,IV2Q12080K1Z,IV1Q12080D7Z,IV2Q171S0BD,IV1D20020BD,IV1D12015T2,IV2D12002O2,IVSM12160HA2Z,IV1D12005O2,IV2Q171S0S1

选型指南 - 瞻芯电子 - March 2024 PDF 中文下载

SiC MOSFET驱动电压尖峰分析与抑制（下）

高频、高速开关是碳化硅(SiC) MOSFET的重要优势之一，这能让系统效率显著提升，但也会在寄生电感和电容上产生更大的振荡，从而在驱动电压上产生更大的尖峰。抑制驱动电压尖峰，成为发挥SiC MOSFET优势的关键课题。本篇主要介绍驱动电压尖峰的抑制方法。

设计经验发布时间 : 2024-01-02

当碳化硅遇见新能源：瞻芯电子亮相慕尼黑上海电子展，邀您共同探索高效能源转换技术边界

瞻芯电子已开发量产了650V-1700V平台的碳化硅(SiC)MOSFET、肖特基二极管及功率模块产品，规格参数齐全，且有多种贴片、插件、模块封装。同时，我们还围绕碳化硅(SiC)应用，开发了多种系列栅极驱动芯片，包括SiC专用驱动、通用驱动、隔离型驱动。此外，瞻芯电子首创了一系列CCM模拟控制芯片。

厂牌及品类发布时间 : 2023-07-11