比利時(shí)蒙-圣吉貝爾/美國(guó)Bare–2022年6月23日–高溫半導(dǎo)體和功率模塊領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者CISSOID宣布，公司已與NAC Group和Advanced Conversion（為要求嚴(yán)苛的應(yīng)用提供高性能電容器的領(lǐng)導(dǎo)者）開(kāi)展合作，以提供緊湊且優(yōu)化集成的三相碳化硅（SiC）功率堆棧。該功率堆棧結(jié)合了CISSOID的1200V SiC智能功率模塊和Advanced Conversion的6組低ESR/ESL直流支撐（DC-Link）電容器，可進(jìn)一步與控制器板和液體冷卻器集成，為電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的高功率密度和高效率SiC逆變器（見(jiàn)下圖）的設(shè)計(jì)提供完整的硬件和軟件平臺(tái)。
CISSOID的智能功率模塊（IPM）平臺(tái)集成了一個(gè)三相1200V/340A-550A SiC MOSFET功率模塊和一個(gè)耐溫柵極驅(qū)動(dòng)器，可實(shí)現(xiàn)低開(kāi)關(guān)損耗和高功率密度。該平臺(tái)可以通過(guò)控制板和算法得到進(jìn)一步增強(qiáng)，從而為電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的SiC逆變器提供實(shí)時(shí)處理、控制和功能安全。功率模塊的導(dǎo)通電阻范圍從2.53mOhm（毫歐）到4.19mOhm，具體取決于額定電流。在600V/300A時(shí)，總開(kāi)關(guān)能量低至7.48mJ（Eon）和7.39mJ（Eoff）。功率模塊和柵極驅(qū)動(dòng)器的協(xié)同設(shè)計(jì)，通過(guò)仔細(xì)調(diào)整dV/dt和控制快速開(kāi)關(guān)固有的電壓過(guò)沖來(lái)優(yōu)化IPM，以實(shí)現(xiàn)最低的開(kāi)關(guān)能量。嵌入式柵極驅(qū)動(dòng)器解決了與快速開(kāi)關(guān)SiC晶體管相關(guān)的多項(xiàng)挑戰(zhàn)：負(fù)驅(qū)動(dòng)和有源米勒鉗位（AMC）可防止寄生導(dǎo)通；去飽和檢測(cè)和軟關(guān)斷（SSD）可對(duì)短路事件作出快速且安全的反應(yīng)；柵極驅(qū)動(dòng)器和直流總線電壓上的欠壓鎖定（UVLO）功能可監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
Advanced Conversion的6組直流支撐電容器通過(guò)低電感母線以機(jī)械方式安裝到CISSOID的IPM上。一組電容值高達(dá)500µF、額定電壓高達(dá)900V的參考電容器可用于快速評(píng)估。基于Advanced Conversion的環(huán)狀薄膜電容器，還可提供定制解決方案，該環(huán)狀薄膜電容器非常適合從“表面安裝”到與開(kāi)關(guān)模塊接口的優(yōu)化總線結(jié)構(gòu)等應(yīng)用場(chǎng)景。這種已獲專利的方法與總線冷卻相結(jié)合，可提供非常高的每微法拉額定安培數(shù)，以允許適配盡可能小的電容，同時(shí)最大限度地減小換相回路電感。使用正確的開(kāi)關(guān)模塊和適當(dāng)?shù)倪B接設(shè)計(jì)，可以很容易實(shí)現(xiàn)小于5nH的等效串聯(lián)電感值。
“直流支撐電容器是采用快速開(kāi)關(guān)的大功率逆變器的關(guān)鍵組件，但這在設(shè)計(jì)的初始階段經(jīng)常被忽視。然而，具有高效快速開(kāi)關(guān)的寬帶隙器件需要精心設(shè)計(jì)的直流支撐總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和緊密集成的電容器。”NAC Group產(chǎn)品營(yíng)銷總監(jiān)James Charlton表示。NAC Group與Advanced Conversion合作開(kāi)發(fā)了一系列匹配CISSOID模塊一起使用的套件。CISSOID首席技術(shù)官Pierre Delatte表示：“得益于電容器套件，客戶可以立即找到與我們的快速開(kāi)關(guān)三相SiC IPM完美匹配的高性能電容器，從而加速他們的逆變器設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)緊湊高效的電機(jī)驅(qū)動(dòng)。”