作為其持續致力于設計碳化硅(SiC)組件的一部分,為當今的技術解決方案提供動力,Wolfspeed宣布推出其新的Wolfspeed WolfPACK?功率模塊系列。該新產品系列旨在為當今的設計人員提供適用于各種應用類型的中等功率解決方案。
與具有多個離散設備的相同拓撲結構相比,Wolfspeed WolfPACK 模塊易于擴展并提供更高的載流量。這些模塊隨附所有碳化硅組件,并提供一系列不同的器件配置,包括半橋和六組拓撲。
Wolfspeed WolfPACK 電源模塊系列支持多種應用。讓我們更詳細地探討一些:
汽車充電站
近年來,對電動汽車(EV)的需求大幅增加,但一個將導致切實快速增長的關鍵領域是提供快速充電器的能力。與電動汽車相比,化石燃料汽車的最大優勢之一是前者能夠在幾分鐘內加油。另一方面,電動汽車可能需要更長的時間才能準備好重返道路;不同的充電設計可能需要短至 30 分鐘的充電時間或長達 1 小時的充電時間<>。快速充電技術可以通過使用更高的電壓、更高的電流或兩者的組合快速傳輸大量能量來縮短充電時間。
WolfPACK 功率模塊的 SiC 技術及其高載流量能力使其成為快速充電環境的理想選擇。這些模塊外形小巧,可用于許多不同的位置,無論是大型加油站還是空間受限的城市充電地點。此外,模塊的可擴展性使制造商能夠開發可擴展的充電系統,隨著電動汽車能量容量的增加,這一考慮將變得越來越重要。
可再生能源
為了支持更可持續的能源未來,能源部門還需要減少對化石燃料的依賴,這需要增加風能和太陽能等可再生能源解決方案。雖然這些電源是環保的,但兩者都產生的電力不能直接饋入電網 - 因此它們需要額外的功率轉換步驟才能可行。
風力渦輪機產生的電力可能需要AC/DC轉換器,用于將交流電(不會與電網的頻率或相位同步)轉換為直流電。完成后,電力將轉換回交流電,供電網使用。同時,太陽能電池板僅產生直流電,因此如果要連接到電網,則需要逆變器。
根據部署的不同,可再生能源的配電系統可能會受到尺寸限制,通常安裝在電線桿上的基于住宅的太陽能裝置就是這種情況。Wolfspeed WolfPACK 模塊采用的 SiC MOSFET 技術允許通過提高功率密度來整體減小功率轉換系統的尺寸。在回顧與轉向碳化硅相關的系統級節省時,光伏 (PV) 逆變器已被證明與硅基技術相比,可將尺寸、重量和成本從 20% 降低到 50%,同時保持甚至提高效率2.這是由于碳化硅的最佳材料特性;更寬的帶隙可實現更高的擊穿電壓和更高的結溫操作,從而產生比硅更高的功率密度和更高的效率。任何效率的提高對于支持更好的配電網絡都至關重要,因為它可以減少能源損失——效率提高 1% 就相當于每年從美國安裝的 600 吉瓦太陽能中增加 60 兆瓦的太陽能3。如果你對如何從這種效率提高中節省能源感到好奇,能源部發表了一系列關于1千兆瓦(即1億瓦)的系列文章。
儲能
可再生能源的增加不僅需要電力轉換的可行性,而且還要求電力在一年中的每一天都能滿足消費者和工業的需求。在某些情況下,由于環境條件欠佳,可再生能源生產不足,而其他時候,它們可能產生超過當前需求的過多能源。為了解決穩定能源供需之間的這種差異,實施了大規模的儲能系統,例如電池。這些系統在高可再生能源發電期間充電,并在可再生能源無法滿足峰值能源需求時放電回電網。
與可再生能源的功率轉換要求一樣,Wolfspeed WolfPACK SiC 模塊是可再生能源存儲解決方案的理想選擇,因為與碳化硅技術相關的系統密度和效率固有地增加。該模塊能夠創建易于擴展的解決方案,加上其更小的尺寸占用空間,使該技術成為開發支持電網供應以滿足需求的可再生能源基礎設施的理想選擇。
工業電源系統
工業電力系統適用于多種類型的工業部門:從數據中心到機場,從制造業到汽車等。雖然許多工業電源系統的構建都側重于可擴展性、自動化和適應性,但這些系統也要求可靠性——因為任何設備的停機時間都可能變得代價高昂。在此類工業應用中,可靠性是決策中最關鍵的因素,因為停機時間意味著巨大的停機時間。
Wolfspeed WolfPACK 模塊是工業電源系統的理想選擇,這要歸功于該公司久經考驗的萬億小時記錄,證明了現場可靠性。這些模塊的低電感和低開關損耗使其成為電機控制系統、電源轉換器和焊機等應用中高頻操作的理想選擇。此外,這些模塊采用無底板封裝,與公司領先的SiC技術解決方案相結合,為系統設計人員提供了靈活的熱管理實施方案。
結論
Wolfspeed WolfPACK 模組在一系列行業和應用中具有巨大的潛力,包括電動汽車充電、可再生能源、儲能和工業電力系統等。其易于實施,加上碳化硅技術的高效率和卓越性能,使 Wolfspeed WolfPACK 模塊成為中等功率范圍解決方案的強大封裝。
審核編輯:郭婷
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