Wolfspeed in Taiwan

Wolfspeed in Taiwan 我們是全球領先的寬能隙半導體創新者和製造商,這些卓越技術歷經驗證,比現有技術實現更優異的能量節約、轉換和利用。

我們的功率元件為通訊、工業、能源和交通等眾多市場和應用提供更高效率、更快開關頻率,並減小系統尺寸、減輕系統重量。

Wolfspeed射頻產品採用碳化矽基氮化鎵(GaN-on-SiC)技術。GaN-on-SiC的固有優勢,包括更高效率、更大頻寬、更高功率和更小尺寸等,為Wolfspeed的客戶帶來顯著效益。我們為包括航空航太、通訊和工業應用等多元市場的客戶提供服務。

Wolfspeed致力於永續經營管理,並通過了ISO14001環境管理體系認證。

藉由 Wolfspeed SiC 的力量持續發光EPC 開啟了模組化、可靠電網儲能的開關數十年來,電網持續扮演能源生產者和消費者之間的可靠電力渠道,只要輕鬆按下開關便能順暢地傳輸電力。然而,由於對太陽能及風力等再生能源發電的需求不斷增加,使...
03/10/2024

藉由 Wolfspeed SiC 的力量持續發光

EPC 開啟了模組化、可靠電網儲能的開關

數十年來,電網持續扮演能源生產者和消費者之間的可靠電力渠道,只要輕鬆按下開關便能順暢地傳輸電力。然而,由於對太陽能及風力等再生能源發電的需求不斷增加,使既有的電網面臨新挑戰,包括整合儲能以確保用電高峰期能有足夠的電力供應。
EPC Power為首屈一指的公用事業規模逆變器製造商,提供尖端能源轉換解決方案,其與 Wolfspeed 成為合作夥伴,聯手為儲能打造解決方案。運用碳化矽的力量,「M」成為業界首款將電網相關儲能的效能、可靠性,以及可擴充性提升至新境界的公用事業規模組串式逆變器。

「M」代表模組化 (Modularity)

傳統的儲能系統使用集中型逆變器進行功率轉換。這些龐大裝置的運行功率為 4 至 6 兆瓦,且容易因系統的規模及複雜性而發生停機情形。長時間儲存大量再生能源,會對集中型逆變器造成進一步的負擔。EPC的 “M”逆變器結合了住宅型與商業型太陽能系統中常見串列式逆變器的靈活性,以及能夠為整個城市供應再生能源的規模程度。

「M」填補了兩種逆變器架構之間的差異,創造出在顯著較高之電壓位準下仍穩定且可靠的電池儲能。藉由把能源拆分為較小的模塊,能源公司在設計逆變器系統時,得以更加符合個別儲能位置的特定需求。
創新關鍵

EPC 深知,利用碳化矽的獨特優勢,是達到可靠電網層級儲能的關鍵。Wolfspeed 的新型 2300 V 碳化矽 Wolfspeed WolfPACKTM 功率模組專為 1500 V 匯流排所量身打造,能夠從典型的 3 階架構轉換為簡化的 2 階能源轉換系統。這項解決方案將系統設計從傳統的匯流排條改為成本較低的 PCB,顯著減少了開發時間及成本。

SiC 模組的切換效能讓 EPC 能夠大幅降低「M」的尺寸,減少被動元件數量及系統整體成本。此項創新使安裝與維護更加容易,打造出業界首款針對公用事業規模的電池儲能系統並進行最佳化的逆變器。

EPC 與 Wolfspeed 的專家密切合作,透過將 2300 V WolfPACK 的宇宙射線 FIT 與 2000 V 元件相比最大降低 7 至 8 倍,延長「M」系統的壽命。利用這項特性使 M 的壽命更長,可靠性也更高,進而直接轉化為較少的實際故障和較低的維護成本。
合作關係的力量

身為世界上最先進碳化矽半導體技術的創造者,Wolfspeed 在整個設計過程中提供密切支援,協助客戶發揮碳化矽的最大優勢。這項理念引領著 Wolfspeed 與市場創新者之間的合作關係,促成了世界上最具顛覆性的技術。

「Wolfspeed 和 EPC 展開討論、捲起袖子然後開始工作,」Wolfspeed 執行長 Gregg Lowe 說道。「EPC 的野心和實力都讓我留下深刻印象,促使我們所有人有效率地往前邁進,推出讓電網徹底變革的產品,並為所有人帶來更加永續的未來。」

關於 EPC

EPC Power 為首屈一指的能源轉換解決方案供應商,是公用事業規模太陽能及儲能逆變器的專家。EPC Power 追求創新、高品質及客戶滿意度,致力於提供可靠且可擴充的解決方案,滿足客戶不斷變化的需求。如欲瞭解更多,請瀏覽 www.epcpower.com。

欲閱覽英文原文,請瀏覽:https://www.wolfspeed.com/knowledge-center/article/keeping-the-lights-on-with-wolfspeed-sic/

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住宅及商用空調和熱泵領域憑藉採用 Wolfspeed 碳化矽元件,從容應對這個炎熱的夏季前言碳化矽在最艱困的環境中提供無可比擬的效率、更強的耐用性及卓越的效能,為熱泵與空調產業帶來革命性創新。全球氣溫升高促使更嚴格的效率法規,而由 SiC ...
26/09/2024

住宅及商用空調和熱泵領域憑藉採用 Wolfspeed 碳化矽元件,從容應對這個炎熱的夏季

前言

碳化矽在最艱困的環境中提供無可比擬的效率、更強的耐用性及卓越的效能,為熱泵與空調產業帶來革命性創新。全球氣溫升高促使更嚴格的效率法規,而由 SiC 提供的解決方案可透過對現有設計進行最小程度改造或使用全新的系統設計以符合規範。本文將帶領您了解SiC分離式解決方案與功率模組在住宅及商業熱泵與空調設計中的技術考量及實際應用。

提高效率標準推動系統進化

在美國,暖氣與冷氣系統的效率根據稱為季節性能源效率比值 (Seasonal Energy Efficiency Ratio, SEER)的國家標準加以衡量。自 2023 年開始,在美國銷售的所有新住宅中央空調與空氣源熱泵系統的 SEER(季節性能源效率比值)等級要求,在北部各州不得低於 14,在南部各州不得低於 15,其中冷卻消耗了家庭能源使用的較大份額。

歐洲亦有類似的標準,稱為 ESEER(歐洲能源效率比值),該標準促使新系統達到 B 級或更高等級,以在充滿能源意識的市場中保持競爭力。中國訂有 GB21455 效率標準,促使新設計以高於 5 級的更高效率等級為目標。

圖 1 說明美國、歐洲及中國日益嚴格的標準。對於傳統功率半導體元件而言,符合這些要求滯礙難行。碳化矽以簡單、符合成本效益的方法符合這些標準,同時實現更小巧、功率密度更高且更安靜的整體加熱及冷卻系統。

透過簡單的插入式碳化矽裝置提高效率

碳化矽分離式元件可與現有的熱泵及空調設計輕鬆整合,進而充分提高效率,符合 SEER、ESEER 及 GB21455 標準。圖 2 說明熱泵與空調的各種子系統,包括功率因數修正 (PFC) 與逆變器,兩者共同為壓縮機供電,並提供所需的空氣溫度。

圖 3 說明主動升壓配置中的典型矽基功率因數修正,以及如何僅以 650 V 或 1200 V(取決於直流總線電壓)碳化矽 (SiC) 肖特基二極體替換矽二極體即可輕鬆將其改善,無需任何系統重新設計。這是一種非常普遍的升級,可使效率提高約 0.5% 或以上。

與矽二極體相比,Wolfspeed 的 650 V 及 1200 V 肖特基二極體可產生零反向恢復電荷 (Qrr)。相對於市面上的各種矽二極體,Wolfspeed 的 C4D 1200 V 及 C3D 650 V SiC 二極體系列提供最佳的反向恢復效能(圖 4)。

以碳化矽進行重新設計可進一步提高效率

在半無橋或無橋圖騰柱配置中重新設計功率因數修正,可進一步大幅提升碳化矽的效能優勢(圖 5)。

相較於矽基升壓功率因數修正,在快速切換臂上使用兩個 SiC 650/750 V MOSFET 以及在慢速切換臂上使用兩個 SiC 650/1200 V 二極體(取決於直流母線電壓)執行半無橋功率因數修正拓撲,即可使系統效率提高 1.5 %。

同樣的,相較於矽基升壓功率因數修正,在快速與慢速切換臂上使用所有 SiC MOSFET 的全無橋功率因數修正拓撲,可使系統效率提高 1.9%。參考範例:在以 16 kHz 切換的 11 kW 壓縮機系統中(圖 6),相較於矽基解決方案,使用 SiC 時的系統的總損耗可降低 50% 以上。

由於矽 MOSFET 反向恢復較大,因此矽 MOSFET 較不適合無橋功率因數修正拓撲(圖 7),矽 IGBT 的切換損耗較高,需要較低的切換頻率及較大的磁性組件,造成解決方案成本更高。

藉助提高的切換效能與更優良的散熱效能,這種重新設計方法降低了聲頻噪聲,並根據 IEC60034-14 標準將新的工業馬達裝置從(國際效率)IE3 輕鬆轉換為 IE4 和 IE5 法規(圖 8)。

逆變器級重新設計的額外收益

替換所有現有的 IGBT 開關,由 6 個開關組成的逆變器級即可輕鬆升級為完整的 SiC 解決方案(圖 9)。

與典型的 IGBT 解決方案相比,Wolfspeed 的 SiC MOSFET 產生最低的傳導損耗。下圖說明 1200 V Wolfspeed SiC MOSFET 與傳統 IGBT 的傳導損耗比較。在低負載時,SiC MOSFET 在 30% 負載時可將損耗降低 50%,在半負載時可將傳導損耗降低 30%(圖 10)。

當 1200 V SiC MOSFET 的切換與典型 1200 V IGBT 進行比較時,由於關閉期間無可見的曳尾電流,因此超低切換損耗的優勢顯而易見。這項 SiC MOSFET 的特性可反向將關閉切換損耗降低 95%,或將整體總切換損耗降低 85%(圖 11)。

減少散熱器可進一步節省成本

除了消耗較少功率外,因為熱效能提高,SiC 亦可在熱泵與空調中達成更小、較實惠的冷卻設計。對於運作頻率為 8 kHz 的 25 kW 逆變器,與類似的 IGBT 模組相比,使用 Wolfspeed 的 6 開關 WolfPACKTM 模組可使散熱器整體尺寸減小 77%(圖 13),同時將效率提高 1.1%。這僅僅是在逆變器側,當搭配 SiC 供電的圖騰柱功率因數修正時,更可觀察到 2.6% 的綜合效率(圖 12)。

基於 SiC 的逆變器可明顯減少系統產生的熱量,使設計師能夠使用更小的散熱器,並為空調與熱泵系統設計整體更小、更輕的壓縮機。

降低碳化矽進入門檻的設計支援工具

Wolfspeed 提供了一套針對熱泵與空調量身定制的設計支援工具,可協助降低使用 SiC 進行設計時的進入門檻,並加速整體系統最佳化流程。

Wolfspeed 最近發布的 11kW 高效逆變器參考設計 (CRD-11DA12N-K)(圖 14)採用 Wolfspeed 的 75 mΩ 1200 V MOSFET,並提供了完美的平台,可測試 SiC 在熱泵與空調壓縮機逆變器中的優勢。此設計的特點是熱特性、電感及電路操作,並具有簡單的 2 級 3 相拓撲與可自訂的韌體。

使用 Wolfspeed 的 40 mΩ C3M0040120K,即可輕鬆地將此逆變器設計升級至 20 kW。相較於 IGBT 解決方案,SiC 解決方案的效能優於 IGBT 解決方案,即使在較低的 dv/dt 值下運行以保護馬達時,SiC 解決方案在 16 kHz 時的效率增益高達 1.7%,而在 32 kHz 時的效率增益更高達 3.5%(圖 15)。

新發佈的三相主機板以 Wolfspeed 的 SpeedValTM 套件模組化評估平台為基礎,透過一組靈活的建構區塊,針對系統效能進行電路內評估,進一步加速從矽到碳化矽的轉換過程。SpeedVal 套件在設計時考慮了工業馬達驅動器、熱泵及空調系統,使設計師能夠快速評估與最佳化碳化矽 MOSFET 以及來自業界頂尖合作夥伴的柵極驅動器。三相主機板亦可透過靈活的控制選項達成精確控制與韌體開發,進而測試簡單的靜態負載或先進馬達控制功能。

實現節能與環境影響

僅在功率因數修正與逆變器中使用 SiC 升級加熱及空調系統,會對環境帶來顯著的影響。作為參考,使用三相 11 kW 系統,消費者預計每年可節省至少 453 kWh 能源(約 168 歐元),足以抵消系統成本的任何增加。當您將設備的使用壽命納入考量時,這些節約效果尤其顯著。假設該系統持續使用 15 年,消費者將節省 6800 kWh(總計約 2,520 歐元)。這也表示,釋放到大氣中的 CO2*減少 4.8 公噸,使 SiC 成為設計下一代熱泵與空調時可採用的的更加永續選擇。

更簡約配置的一般設計建議

• 建議設計師避免使柵極驅動器電路與 MOSFET 汲極重疊(圖 16a)。這有助於降低在柵極驅動電源迴路中誘導外部 Cgd 的風險。優勢包含:
- 較低的切換損耗
- 降低柵極振盪的風險
- 較低的 EMI

• 將敏感訊號遠離高 dv/dt 走線。• 縮減切換節點走線的尺寸可大幅減少直流匯流排的寄生電容,進而減少切換損耗與 EMI 問題。(圖 16b)
• 盡可能縮小柵極驅動器電路的柵極迴路,並將外部 Cgs 電容盡可能靠近 MOSFET。

*(www.epa.gov)

摘要

隨著全球氣溫上升,大眾越來越需要更環保的解決方案對抗氣候變遷。研究證實,在設計下一代熱泵與空調住宅、工業與商業應用時,SiC 是更永續的選擇。

Wolfspeed 的 11kW 高效逆變器參考設計 (CRD-11DA12N-K) 功率高達 20 kW,可作為釋放 SiC 功率並輕鬆超越新效率標準的指導工具,用於進行 SiC 設計易如反掌。您也可以使用我們的線上 SpeedFit™ 設計模擬工具模擬目前的設計挑戰,使用 SpeedVal 評估平台快速進行原型設計及測試,或在我們的功率應用線上討論平台直接與我們的碳化矽專家聯絡。

欲閱覽英文原文,請瀏覽:
https://www.wolfspeed.com/knowledge-center/article/beat-the-heat-this-summer-with-wolfspeed-sic-in-residential-commercial-air-conditioners-and-heat-pumps/

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Wolfspeed 推出 2300 V 碳化矽功率模組,協助清潔能源產業提升Wolfspeed 推出創新性 2300 V 模組並採用 200 mm 碳化矽技術,為包括再生能源、儲能、高容量快速充電基礎設施在內的眾多應用帶來能源效率提升Wol...
20/09/2024

Wolfspeed 推出 2300 V 碳化矽功率模組,協助清潔能源產業提升

Wolfspeed 推出創新性 2300 V 模組並採用 200 mm 碳化矽技術,
為包括再生能源、儲能、高容量快速充電基礎設施在內的眾多應用帶來能源效率提升

Wolfspeed 宣布與地面電站逆變器知名製造商 EPC Power 達成合作

全球碳化矽技術領先企業 Wolfspeed, Inc. (美國紐約證券交易所上市代碼: WOLF) 於近日宣布推出最新 2300 V 無底板碳化矽模組。此碳化矽解決方案經過優化設計,可帶來效率、耐用性、可靠性、可擴展性的提升,將協助推動再生能源、儲能、高容量快速充電等領域的變革。這款 2300 V 無底板碳化矽模組針對 1500 V 直流鏈電壓應用開發,並採用了 Wolfspeed 最先進的 200 mm 碳化矽晶圓。

Wolfspeed 同時宣布了與 EPC Power 公司達成合作。 EPC Power 公司是北美地面電站逆變器知名製造商。 EPC Power 將在其光伏與儲能係統中採用 Wolfspeed 模組,籍以實現可擴展性的高功率轉換系統和高性能控制與系統冗餘。

Wolfspeed 資深副總裁兼功率半導體總經理Jay Cameron 表示:「太陽能市場依舊是再生能源產業成長最快速的領域。身為碳化矽領先企業,我們致力於開發出合適的解決方案,開啟現代能源新時代的大門。能源效率、可靠性、可擴展性是我們客戶最重視的。包括 EPC Power 在內的客戶群充分認可 Wolfspeed 碳化矽帶來的巨大優勢。 」

EPC Power 公司總裁兼首席產品長Devin Dilley 表示:「碳化矽元件開啟了逆變器性能和可靠性跨越式發展的大門。我們致力於在新型'M' 逆變器中實現極高的可靠性、性能和安全性,同時與關鍵供應商達成深度商業合作關係。

隨著全球各地對於再生能源的投資不斷擴大,預計到 2032 年,太陽能的市場市值將達到 3,000 億美元 [1]。根據國際能源總署 IEA 的預測,2024 年至 2025 年將迎來自 2007 年以來最高的能源需求成長,這將進一步增強對高效、可靠的清潔能源的需求 [2]。 Wolfspeed 的碳化矽太陽能解決方案將有助於彌合這一關鍵差距,推動現代能源技術邁向新的發展階段,促進清潔能源製造業的優化和領先。

Wolfspeed 高級副總裁兼功率半導體總經理Jay Cameron 進一步表示:「該平台進一步證明了我們對於200 mm 碳化矽晶圓技術和製造的投資卓有成效。碳化矽在所有核心關鍵應用的潛能將繼續被各行業領導者們所認可。

領先業界開關性能
Wolfspeed 2300 V 模組將在提升系統效能的同時減少被動元件的數量。和類似的碳化矽模組相比,此模組的電壓餘裕增加了 15%、改善了動態性能且溫度穩定性一致性良好、可顯著縮小EMI 濾波器尺寸。和IGBT相比,Wolfspeed 方案的切換損耗可以降低 77%。針對 1500 V 應用,碳化矽元件的切換損耗可以降低2-3倍。

設計簡化提升市場可擴展性

和傳統電源匯流排解決方案相比,2300 V 碳化矽模組可使得設計者選用更低成本的印刷線路板來降低製造成本並且顯著縮短開發時間。此外,Wolfspeed 2300 V 模組將助推產業採用兩電平拓撲,與基於 IGBT 的三電平方案對比,可簡化系統設計並減少驅動器數量。 2300 V 模組的優勢可以讓系統方便採用模組化設計,更容易從千瓦級提升至兆瓦級。

更為長久的系統壽命和耐用性

Wolfspeed 2300 V 碳化矽模組將幫助客戶進一步提升系統的壽命和耐用性。 連續 1500 V 直流工作的 FIT 失效率得到改善。 和 2000 V 設計相比,2300 V產品的宇宙射線耐受力有更好的表現。 在兩電平工作中,2300 V 模組將減少整個系統潛在單點失效的數量。

如需瞭解 Wolfspeed 開創性 2.3 kV 模組技術相關技術規格的更多資訊,敬請瀏覽:
https://www.wolfspeed.com/products/power/sic-power-modules/wolfspeed-wolfpack-sic-power-modules-family/?blockingVoltage=2300%20V

參考文獻
[1] Solar Energy Market Size, Share, Competitive Landscape and Trend Analysis Report, by Technology, by Solar Module, by Application, by End-Use : Global Opportunity Analysis and Industry Forecast, 2023-2032 (Allied Market Research, April 2023)
[2] Global electricity demand set to rise strongly this year and next, reflecting its expanding role in energy systems around the world (IEA, July 2024)

關於新聞通稿英文原文與全文,請瀏覽:
https://www.wolfspeed.com/company/news-events/news/wolfspeed-unveils-cutting-edge-silicon-carbide-module-solution-to-boost-clean-energy-capacity/

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Wolfspeed 祝大家中秋節快樂! 花好月圓!
16/09/2024

Wolfspeed 祝大家中秋節快樂! 花好月圓!

採用碳化矽設計工業馬達驅動器的實用工具工業馬達,包括工業低電壓馬達驅動器、伺服馬達驅動器、熱泵以及空調,合計共佔全球每年總電力消耗的 45% 以上。隨著能源需求的增長,為減少工業馬達驅動器對環境造成的影響並防止地球暖化,越來越嚴格的效能標準...
10/09/2024

採用碳化矽設計工業馬達驅動器的實用工具

工業馬達,包括工業低電壓馬達驅動器、伺服馬達驅動器、熱泵以及空調,合計共佔全球每年總電力消耗的 45% 以上。

隨著能源需求的增長,為減少工業馬達驅動器對環境造成的影響並防止地球暖化,越來越嚴格的效能標準或最低能源效率標準 (Minimum Energy Performance Standards, MEPS) 不斷湧現。迄今為止,全球已有包括歐盟、中國和美國在內的超過 50 個國家制定了與工業低壓馬達驅動器效率相關的法規。現今的工業馬達設計主要依據全球效率標準 IEC 60034-1-30,其中規定了 IE1 至 IE4 等級。最近,又新增了 IE5(或超高效率)標準。這些 IE 規範適用於所有由電網供電的馬達系統。到目前為止,大多數國家已要求至少達到 IE3 標準。

歐盟現在則要求馬達必須達到 IE4 法規。在傳統驅動器中,僅馬達必須達到 IE4,對驅動器無此要求。但是,在嵌入式驅動器中,馬達和驅動器整合為一個緊湊單元,因此整個系統都必須達到 IE4。

透過在驅動器電路內採用碳化矽代替傳統的矽基 IGBT,系統設計師可以將嵌入式馬達驅動器系統設計得更小、更輕,同時達到最嚴格的 IE4 效率標準。本文介紹如何簡化與加速碳化矽設計流程並降低流程中的風險,以及如何在工業馬達驅動器系統更輕鬆達到 IE4 和 IE5 節能標準。

在設計工業馬達驅動器時,採用碳化矽可以簡化與加速設計流程並降低流程中的風險,輕鬆達到 IE4 和 IE5 效率標準。

第 1 步:學習

無論您是否有使用碳化矽元件的經驗,設計流程的第一階段就是要熟悉各種碳化矽產品,並瞭解產品之間的主要區別。這些區別包括封裝尺寸、電壓等級、開關速度和效率等。

模擬器提供了快速、可靠的方法,來探索系統需求及 SiC 功率在系統中的執行情形,並為設計師提供了理想平台來建立系統模型、確定應用的適當電壓等級或功率需求,並幫助選擇最適合的裝置元件進行進一步測試。

Wolfspeed 的 SpeedFit™ 設計模擬器是一款線上 PLECS 模擬工具,為評估碳化矽 MOSFET、二極體及功率模組提供易於使用的介面。

SpeedFit 提供超過 35 種拓撲,包括多種三相變流器拓撲。開始使用時,先為所需應用指定基本操作點,然後從建議的碳化矽產品清單中選擇。接著,根據拓撲輸入詳細的電路參數、操作條件及熱參數。並且可以啟用暫態操作點,來查看過載條件對熱效能的影響。透過 SpeedFit 可以靈活設置定熱性能系統,既可以將熱參數作為固定散熱器溫度形式插入,也可以作為環境熱阻形式插入。如果終端熱性能系統未知,可以利用此步驟確定系統的散熱需求。

輸入參數後即可執行模擬,並在幾秒內獲得結果。結果中包含波形,用於確定轉換器的操作情形、接面溫度、功率損耗和效率。在此基礎上,可以調整先前輸入的參數並保留結果。這樣就可以輕鬆比較不同零件在不同操作條件下的效能,並確定最適合系統需求的 MOSFET 或功率模組。可以將模擬結果儲存為 PDF 或 CSV 格式,或直接索取樣品以開始評估階段。

此外,為了協助工程師在線下進行更深入的系統或電路模擬,還提供了所有元件的 PLECS 和 LTspice 模型。

第 2 步:評估

透過評估哪種 SiC 元件最適合所需應用,可以進一步完善工業馬達驅動器設計。對確定和比較碳化矽與傳統 IGBT 的效率而言,評估是關鍵步驟。傳統的親力親為測試方法可能需要數週的時間,這會顯著延緩設計流程,同時還需要操縱系統參數並最佳化整體系統。

使用評估套件,設計師只需幾分鐘就可完成元件配對元件和系統效能的評估並取得結果,使設計流程更快速也更有效率。

透過 SpeedVal™ 套件模組化評估平台等評估套件,可以在三相馬達驅動器系統快速測試特定碳化矽離散元件。SpeedVal 套件專為三相馬達驅動器應用而設計,提供一套模組化建置組件,可在實際工作點輕鬆交換快速電路內系統效能評估。

使用 SpeedVal 套件來評估和最佳化 Wolfspeed 650 V 到 1200 V SiC MOSFET 的高速動態切換效能,並可選擇業界領先合作夥伴提供的柵極驅動器。三相主機板包含用於在靜態負載上測試元件的開環韌體,並為馬達控制提供進階控制和韌體開發平台。此外,該主機板還提供編碼器和解析器硬體介面,以支援閉環速度和位置控制。

SpeedVal 套件還支援動態測試,包括雙脈衝和短路測試。這些平台具有經過最佳化的測試點,可以讀取高準確度的電流和電壓讀數。根據這些讀數,設計師可以調整 dV/dt(電壓變化率,馬達驅動器應用中的關鍵參數),確保與現有馬達相容,並調整閘極電阻和閘極電容,以協調開關行為。最佳化的 dV/dt 與閘極電阻相結合,有助於鞏固動力傳動系統的設計,並簡化最終開發階段。

第 3 步:開發

在最終開發階段,設計師會運用在學習和評估階段獲得的知識,自信構建最佳化的碳化矽系統。參考設計在開發階段具有重要輔助作用,能夠提供經過驗證的功率系統電路圖和佈局範例。這些設計適用於各種應用,可根據系統的功率等級調整大小,也可以根據成本要求調整。

Wolfspeed 兩款新的參考設計已針對採用碳化矽設計馬達驅動器進行最佳化:25 kW FM3 三相馬達驅動器和 11 kW 高效率三相馬達驅動器。

25 kW FM3 三相馬達驅動器提供支援早期 SiC 設計活動的通用設計封裝,讓工程師能夠將其作為簡單的三相馬達驅動器拓撲結構,開箱即用快速評估效能。此變頻器採用單一 Wolfspeed WolfPACK™ FM3 功率模組,峰值效率超過 99.5%,功率密度為 5.7 kW/L。該通用設計封裝提供可定制的韌體、隔離的 CAN 通訊和 GUI,以及可調適的功率階段,將操作條件彈性最大化。

11 kW 高效率三相馬達驅動器展現了 Wolfspeed 的 1200 V MOSFET 在工業加熱和冷卻應用中的表現,峰值效率達 99%,滿載效率達 98.6%。 與頻率為 16kHz 的相似 IGBT 解決方案相比,效率提高了 1.5%。

結論

使用支援工具可以讓碳化矽設計流程變得更加簡便高效,降低工業馬達驅動器從矽轉為碳化矽的進入門檻。透過三階段設計流程,工程師可以革新工業馬達驅動器系統,達到領先的 IE4 和 IE5 效率標準。還有問題嗎?您可以在Wolfspeed 功率應用論壇直接洽詢碳化矽應用工程師,以存取我們的知識庫、在社群論壇中提出技術問題,或透過私訊與我們聯絡。若要開始使用 Wolfspeed 碳化矽進行設計,請瀏覽:https://www.wolfspeed.com/tools-and-support。

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北卡羅來納州擁有世界上最大的碳化矽材料工廠幾十年來,舊金山的矽谷一直是矽基半導體引領的技術變革的中心。但現在,新一代半導體正嶄露頭角。 隨著世界逐漸遠離化石燃料發電和傳統矽基技術,碳化矽 (SiC) 正在推動我們進入一個充滿無限可能的未來 ...
27/08/2024

北卡羅來納州擁有世界上最大的碳化矽材料工廠

幾十年來,舊金山的矽谷一直是矽基半導體引領的技術變革的中心。但現在,新一代半導體正嶄露頭角。

隨著世界逐漸遠離化石燃料發電和傳統矽基技術,碳化矽 (SiC) 正在推動我們進入一個充滿無限可能的未來 - 一個能源效率、永續性和技術進步融合的未來。

Wolfspeed 是唯一一家專門專注於碳化矽的公司,也是目前世界上最大的SiC 基板供應商,Wolfspeed是從北卡羅來納州立大學的研究實驗室中分離出來的,並且仍然位於北卡羅來納州的研究三角地區,這使得北卡羅來納州很早就成為“碳化矽三角”,引領新興碳化矽半導體產業。

在 WRAL TechWire 中了解更多:https://bit.ly/3Xa9Cfg

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13/08/2024

Formula E車隊將賽道系列為未來電動公路車的“現實世界試驗台”

Wolfspeed的先進碳化矽技術將Jaguar I-TYPE 6 推向了新的速度,以巔峰的賽道性能和效率確保了 ABB 國際汽聯Formula E世界錦標賽的冠軍。但我們的創新不止於此。

作為 Jaguar TCS Racing 的官方功率半導體合作夥伴,我們正在利用我們在賽道上的發現來幫助開發更有效率、更快且充電更快的未來電動公路車。

在《每日快報》中了解有關我們從比賽到公路創新策略的更多資訊:https://bit.ly/3WJrMEu

關於 Wolfspeed 產品、應用、工具 & 支援、知識中心等更多資訊,敬請瀏覽:https://www.wolfspeed.com/zh-tw/

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