SiC器件在擊穿場強(qiáng)、熱導(dǎo)率、熔點(diǎn)、禁帶寬度、電子飽和漂移速度等方面具有優(yōu)勢。在800V EV平臺SiC Mos應(yīng)用趨勢明顯、SiC SBD應(yīng)用已較為廣泛、SiC Mos價(jià)格下探到合適區(qū)位將有更大應(yīng)用前景。

近日，第九屆國際第三代半導(dǎo)體論壇（IFWS）&第二十屆中國國際半導(dǎo)體照明論壇（SSLCHINA）于廈門召開。期間，”功率模塊與電源應(yīng)用峰會“上，陽光電源高級工程師，中央研究院光儲中小功率業(yè)務(wù)主管王昊做了”碳化硅功率器件在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用和挑戰(zhàn)“的主題報(bào)告，分享了SiC器件在新能源行業(yè)應(yīng)用的機(jī)遇、挑戰(zhàn)，以及SiC器件在陽光電源應(yīng)用的實(shí)踐等內(nèi)容。

報(bào)告分享了SiC器件在陽光電源應(yīng)用的實(shí)踐，涉及混合應(yīng)用、單管并聯(lián)、高頻化配套設(shè)計(jì)、散熱、保護(hù)等，并分享了高功率密度光伏/儲能變換器、基于SST的35kV中壓直掛光伏逆變器、國產(chǎn)首款純SiC單管并聯(lián)電機(jī)驅(qū)動器等。

其中，高功率密度光伏/儲能變換器，集成了碳化硅混合型三電平拓?fù)?、相變熱虹吸散熱等新技術(shù)；突破了原有組串式逆變器的功率密度限制，功率密度倍增至1.1W/cm^3；示范樣機(jī)功率提升至152kW, 衍生機(jī)種功率提升至225kW；便于大規(guī)模分布式光伏的快速部署；提出基于電網(wǎng)阻抗自適應(yīng)的并網(wǎng)逆變器雙模式控制策略，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)強(qiáng)弱變化時(shí)的逆變器穩(wěn)定運(yùn)行；該逆變器及其衍生機(jī)種將帶來至少每年10億元的產(chǎn)值。

基于SST的35kV中壓直掛光伏逆變器，5級通用直流母線SST拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，更適合并網(wǎng)光伏系統(tǒng)；多MPPT功能模塊化設(shè)計(jì)；模塊功率等級200kW；直接連接到35kV電網(wǎng)，無需工頻變壓器。國產(chǎn)首款純SiC單管并聯(lián)電機(jī)驅(qū)動器，采用TO247-4 單管SIC MOSFE并聯(lián)方案；通過正向的母排，驅(qū)動，散熱設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)良好的均流效果，不均流度＜10%,器件均溫＜5℃；實(shí)測最高效率 99.4%，90%以上高效區(qū)面積大于90%；符合功能安全，扭矩安全等級最高ASIL-C；軟件采用平臺化設(shè)計(jì)，符合AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)，采用基于模型（MBD）設(shè)計(jì)方式。

報(bào)告指出，展望未來，對于器件，涉及到更低的成本；更大容量：擴(kuò)展其可能應(yīng)用場景；更高的工作溫度：配套材料工藝提升以進(jìn)一步發(fā)揮SiC器件的優(yōu)勢；更低的熱阻：進(jìn)一步發(fā)揮SiC器件的優(yōu)勢；更寬的驅(qū)動電壓范圍：降低SiC使用門檻，提高可靠性；更強(qiáng)的抗短路能力：提升產(chǎn)品可靠性等。對于應(yīng)用涉及系統(tǒng)設(shè)計(jì)—成本與性能的平衡；驅(qū)動—抗擾，保護(hù)；散熱—單位面積散熱能力；布局—EMI，電應(yīng)力；控制—高頻精細(xì)控制等方向。

審核編輯：劉清