傾佳電子楊茜致力于推動國產(chǎn)SiC碳化硅模塊在電力電子應(yīng)用中全面取代進(jìn)口IGBT模塊,助力電力電子行業(yè)自主可控和產(chǎn)業(yè)升級!
以下基于BMF240R12E2G3 SiC模塊的雙并聯(lián)設(shè)計,結(jié)合均流電感技術(shù),針對135kW/145kW工商業(yè)儲能變流器(PCS)的系統(tǒng)化設(shè)計方案,從電氣配置、均流優(yōu)化、熱管理到經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行全方位解析:
? 一、并聯(lián)方案的必要性與可行性
功率擴(kuò)容需求
單模塊BMF240R12E2G3額定電流240A(1200V),在125kW PCS中可獨立支持,但升至135~145kW需輸出電流提升至360~400A,超單模塊能力。
雙并聯(lián)后理論電流容量達(dá)480A,配合20%降額設(shè)計(實際384A),可覆蓋145kW峰值需求(150kW過載)。
SiC并聯(lián)的核心挑戰(zhàn)
靜態(tài)不均流:導(dǎo)通電阻(RDS(on))偏差(±10%)導(dǎo)致電流分配失衡。
動態(tài)不均流:寄生電感差異(>5nH)引發(fā)開關(guān)時序偏差,高溫下RDS(on)正溫度系數(shù)(+0.5%/℃)加劇熱失控。
?? 二、均流電感設(shè)計:動態(tài)均衡的關(guān)鍵
差模電感選型與參數(shù)計算3
磁芯與繞線規(guī)范
磁芯材料:AlSiFe磁環(huán)(高飽和磁密,抗直流偏置)
繞線方式:利茲線雙股纏繞(降低高頻渦流損耗)
電感值(Lm):建議10~15μH(抑制5%~10%電流偏差)
匝數(shù)計算公式:
N=Lm?(dmax?dmin)π?μrμ0?hN=π?μr?μ0??hLm??(dmax??dmin?)??
參數(shù)示例:磁環(huán)外徑dmax=30mm,內(nèi)徑dmin=15mm,厚度h=10mm,相對磁導(dǎo)率μr=60 → N≈12匝
飽和磁通驗證:需滿足 $B_{text{sat}} > frac{L_m cdot Delta I_{text{max}}}{N cdot A_e}$ (A_e為磁芯截面積)
電路連接拓?fù)?/strong>:
MOSFET1源極 → 電感端子3 MOSFET2源極 → 電感端子4 電感端子1+2并聯(lián) → 輸出端
此結(jié)構(gòu)通過互感抵消原理強(qiáng)制動態(tài)電流均衡。
輔助均流措施
驅(qū)動對稱性:獨立驅(qū)動芯片(如BTD5350MCWR),門極走線長度差<5mm,延遲偏差<0.5ns。
布局優(yōu)化:功率回路星型拓?fù)?,各支路寄生電感差?2nH;開爾文源極連接降低驅(qū)動干擾。
審核編輯 黃宇
-
SiC
+關(guān)注
關(guān)注
32文章
3403瀏覽量
67453 -
PCS
+關(guān)注
關(guān)注
1文章
181瀏覽量
15597 -
碳化硅
+關(guān)注
關(guān)注
25文章
3221瀏覽量
51428
發(fā)布評論請先 登錄
SiC模塊解決儲能變流器PCS中SiC MOSFET雙極性退化失效痛點

基本半導(dǎo)體產(chǎn)品在125kW工商業(yè)儲能PCS中的應(yīng)用

評論