第三代半導體SiC發展應用於電動車
若從電動車應用來看,SiC較GaN展現出較大優勢,原因是電動車屬高壓、大電流的應用場景。目前SiC功率元件應用在電動車,SiC導入動力系統中的逆變器時程比預期快,其中,Tesla Model 3長程版的車款,其逆變器由24個SiC MOSFET所構成,其續航力較其他同級車款具更長的表現,達560公里。未來SiC在逆變器應用會愈來愈普及。還有,SiC功率元件導入OBC(車載充電器),目前觀察中國及歐系車廠導入速度較快,為了縮短充電時間,OBC功率規格從過去的3.3kW、提升至22kW。....
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第三代半導體SiC發展應用於電動車
SiC半導體的寬能隙(band gap)比現有的矽半導體寬3倍以上,可以承受10倍以上的電壓,多用於在電動車逆變器(inverter)、車載充電器、太陽能變流器和工業設施中。
若從電動車應用來看,SiC較GaN展現出較大優勢,原因是電動車屬高壓、大電流的應用場景。目前SiC功率元件應用在電動車,SiC導入動力系統中的逆變器時程比預期快,其中,Tesla Model 3長程版的車款,其逆變器由24個SiC MOSFET所構成,其續航力較其他同級車款具更長的表現,達560公里。未來SiC在逆變器應用會愈來愈普及。
還有,SiC功率元件導入OBC(車載充電器),目前觀察中國及歐系車廠導入速度較快,為了縮短充電時間,OBC功率規格從過去的3.3kW、提升至22kW。....
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#電源設計 #功率半導體 #汽車電子 #碳化矽SiC #氮化鎵GaN
【SiC、GaN,汽車電氣化之左右護法】
傳統功率元件已經不能滿足電動汽車發展的需要,新材料正在助力新能源汽車突破這一瓶頸。IHS 的研究報告表明,碳化矽 (SiC) 和氮化鎵 (GaN) 材料正在汽車領域呈現爆發性成長態勢。如今,超過 40% 的純電動汽車採用 SiC 材料作為動力系統的關鍵元件。超過 600V 電壓的汽車驅動牽引逆變器 (inverter) 之馬達驅動應用,SiC 材料正在快速替代傳統的矽基 IGBT 元件。
驅動馬達逆變器和車載充電器中的矽基 IGBT 和二極體改用 SiC MOSFET 之後,系統結構配置更緊密、輕量化,更高的轉換效率大大降低了發熱使得散熱和冷卻系統設計變得簡單,同時新材料能夠承受更高功率密度,使得新能源汽車的從點時間大大縮短,並可配置大容量電池,有效增加續航能力。然而,目前制約 SiC 材料發展的一個主要問題就是產能緊缺……。
另一個動力源則來自 GaN 材料,600V 以下的功率市場——包括汽車、工業以及消費電子產品,將是 GaN 材料的天下。GaN 元件的開關速度是矽元件的十倍,同時工作峰值溫度更高,這些穩健強大的材料特性使它非常適合不斷發展的 100V 和 650 V區間的汽車、工業、電信和特定消費類等各種應用領域。在汽車電動化演進中,車載充電器 (On-borad Charger, OBC;大陸稱為「車載充電機」) 與 48V 直流變換器是 GaN 材料應用重點。
延伸閱讀:
《意法半導體 SiC 和 GaN 雙箭齊出,推動汽車電氣化革命》
http://compotechasia.com/a/tactic/2020/0409/44451.html
#意法半導體ST #L9908 #L9963 #L9678 #L9679 #CEA-Leti #Exagan
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