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Guide de sélection de modules de puissance SiC 1200V 800A pour onduleurs de véhicules électriques et systèmes de stockage d'énergie
1 Introduction
Avec le développement des plateformes de véhicules électriques 800V, des PCS pour le stockage d'énergie et des onduleurs industriels haute puissance, les modules de puissance SiC 1200V sont devenus des composants essentiels pour les systèmes électroniques de puissance à haut rendement.
Comparés aux modules IGBT traditionnels, les MOSFET SiC offrent :
Une tension de blocage plus élevée
Des pertes de commutation plus faibles
Une fréquence de commutation plus élevée
Une densité de puissance supérieure
Des besoins de refroidissement système réduits
Les principaux fournisseurs mondiaux de modules SiC incluent :
Infineon Technologies
ROHM Semiconductor
Wolfspeed
onsemi
Parallèlement, le fabricant chinois RUILIN SEMI, répondant à la demande des clients, a également lancé un module de puissance SiC 1200V 800A pour les systèmes onduleurs haute puissance. Comparaison des performances avec les géants internationaux :
2 Applications typiques des modules SiC 1200V
Les modules SiC 1200V sont principalement utilisés dans les systèmes suivants :
Onduleur de traction pour VE : Les besoins en puissance pour les plateformes de véhicules électriques 800V se situent typiquement entre 150 kW et 500 kW.
PCS pour stockage d'énergie : Puissances PCS typiques : 250 kW, 500 kW, 1 MW.
Variateur de vitesse industriel : Plage de puissance de 100 kW à 800 kW.
Onduleur solaire / éolien : Haut rendement (>98 %).
3 Paramètres clés de sélection
| Paramètre | Importance |
|---|---|
| Tension de blocage | Marge de sécurité de la tension système |
| Courant continu | Capacité de puissance du système |
| Rds(on) | Pertes en conduction |
| Pertes de commutation | Efficacité à haute fréquence |
| Résistance thermique | Conception du refroidissement |
| Type de boîtier | Intégration mécanique du système |
4 Comparaison du marché des modules SiC 1200V
Voici une comparaison des modules SiC courants actuels :
| Marque | Modèle typique | Tension | Courant | Boîtier | Application |
|---|---|---|---|---|---|
| RUILIN SEMI | RL800N1200A | 1200V | 800A | HPD | VE / ESS |
| Infineon | FS03MR12A6MA1 | 1200V | 400-600A | HybridPACK | VE |
| ROHM | BSM600D12P4G | 1200V | 600A | Demi-pont | Industriel |
| Wolfspeed | Plateforme XM3 | 1200V | 450-700A | Demi-pont | VE |
| onsemi | Module EliteSiC | 1200V | 300-500A | Demi-pont | Industriel |
On peut observer que :
Les modules SiC de classe 800A sont encore relativement rares et appartiennent aux produits pour plateformes haute puissance.
5 Présentation du module SiC RUILIN SEMI 1200V 800A
Le module de puissance SiC RL800N1200A lancé par RUILIN présente les caractéristiques suivantes :
Capacité de courant élevée : Courant nominal de 800A, adapté aux VE lourds, aux PCS haute puissance et aux onduleurs industriels.
Haut rendement : La technologie MOSFET SiC permet de réduire les pertes de commutation et d'augmenter la fréquence de commutation, atteignant un rendement système de 98 %+.
Fonctionnement à haute température : Température de jonction maximale de 175°C, offrant une fiabilité accrue et une conception de refroidissement simplifiée.
6 Capacité de puissance du système
Sous condition de bus DC 800V, la puissance approximative du système est :
| Courant du module | Puissance de l'onduleur |
|---|---|
| 400A | ~320 kW |
| 600A | ~480 kW |
| 800A | ~640 kW |
Par conséquent, le module SiC 800A est plus adapté pour :
Camions électriques
Camions à hydrogène
Grands PCS de stockage d'énergie
7 Structure du boîtier
Boîtiers courants pour les modules SiC 1200V :
Demi-pont : Avantages : conception flexible de l'onduleur, mise en parallèle facile.
Six-pack (Six transistors) : Avantages : système onduleur compact.
RUILIN SEMI adopte une structure de module HPD (HybridPACK Drive) à courant élevé, adaptée à la conception d'onduleurs haute puissance.
8 Avantages des modules SiC à courant élevé
Les modules à courant élevé offrent les avantages suivants :
Densité de puissance plus élevée : Réduction du nombre de modules nécessaires.
Coût système réduit : Réduction des jeux de barres, des composants de refroidissement et des drivers de grille.
Conception d'onduleur simplifiée : Système plus compact.
9 Conclusion
Avec le développement des véhicules électriques 800V et des systèmes de stockage d'énergie, les modules de puissance SiC 1200V deviennent les composants de puissance dominants.
Comparé aux modules traditionnels de 600A :
Le RL800N1200A de RUILIN SEMI offre une capacité de courant plus élevée et une puissance système supérieure.
Il est adapté pour :
Onduleurs de traction VE
PCS de stockage d'énergie
Variateurs industriels haute puissance
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