לסוס טוב מגיע אוכף טוב! כדי למנף באופן מלא את היתרונות של התקני SiC, יש צורך גם לשייך את מערכת המעגלים עם קבלים מתאימים. מבקרת ההנעה העיקרית בכלי רכב חשמליים ועד לתרחישי אנרגיה חדשים בעלי הספק גבוה כמו מהפכים פוטו-וולטאיים, קבלי הסרט הופכים בהדרגה למיינסטרים, והשוק זקוק בדחיפות למוצרים בעלי ביצועים גבוהים.
לאחרונה השיקה Shanghai Yongming Electronic Co., Ltd. קבלי סרטי תמיכה DC, שיש להם ארבעה יתרונות בולטים שהופך אותם למתאימים ל-IGBTs מהדור השביעי של Infineon. הם גם עוזרים להתמודד עם האתגרים של יציבות, אמינות, מזעור ועלות במערכות SiC.
קבלי סרט משיגים כמעט 90% חדירה ביישומי כונן ראשי. למה SiC ו-IGBT צריכים אותם?
בשנים האחרונות, עם ההתפתחות המהירה של תעשיות אנרגיה חדשות כמו אחסון אנרגיה, טעינה ורכבים חשמליים (EVs), הביקוש לקבלי DC-Link גדל במהירות. במילים פשוטות, קבלים DC-Link פועלים כמאגרים במעגלים, סופגים זרמי פולסים גבוהים מקצה האוטובוס ומחליקים את מתח האוטובוס, ובכך מגנים על מתגי IGBT ו-SiC MOSFET מפני זרמי דופק גבוהים והשפעות מתח חולפות.
בדרך כלל, קבלים אלקטרוליטיים מאלומיניום משמשים ביישומי תמיכה ב-DC. עם זאת, כאשר מתח האוטובוס של רכבי אנרגיה חדשים עולה מ-400V ל-800V ומערכות פוטו-וולטאיות נעות לכיוון 1500V ואפילו 2000V, הביקוש לקבלי סרטים עולה באופן משמעותי.
הנתונים מראים שבשנת 2022, הקיבולת המותקנת של ממירי כונן חשמליים המבוססים על קבלי סרט DC-Link הגיעה ל-5.1117 מיליון יחידות, המהווה 88.7% מסך הקיבולת המותקנת של בקרות אלקטרוניות. חברות בקרה אלקטרוניות מובילות כגון Fudi Power, Tesla, Inovance Technology, Nidec ו-Wiran Power משתמשות כולן בקבלי סרט DC-Link בממירי הכונן שלהם, עם יחס קיבולת מותקנת משולבת של עד 82.9%. זה מצביע על כך שקבלי סרט החליפו את הקבלים האלקטרוליטיים כמיינסטרים בשוק הכוננים החשמליים.
הסיבה לכך היא שהתנגדות המתח המקסימלית של קבלים אלקטרוליטיים מאלומיניום היא בערך 630V. ביישומי מתח גבוה והספק גבוה מעל 700V, יש לחבר מספר קבלים אלקטרוליטיים בטור ובמקביל כדי לעמוד בדרישות השימוש, מה שמביא לאובדן אנרגיה נוסף, עלות BOM ובעיות מהימנות.
מאמר מחקר מאוניברסיטת מלזיה מצביע על כך שקבלים אלקטרוליטיים משמשים בדרך כלל בקישור DC של ממירי סיליקון IGBT חצי גשר, אך עליות מתח עלולות להתרחש עקב התנגדות הסדרה המקבילה הגבוהה (ESR) של קבלים אלקטרוליטיים. בהשוואה לפתרונות IGBT מבוססי סיליקון, למכשירי SiC MOSFET יש תדרי מיתוג גבוהים יותר, וכתוצאה מכך משרעות מתח גבוהות יותר בקישור DC של ממירי חצי גשר. זה יכול להוביל לירידה בביצועי המכשיר או אפילו לנזק, שכן תדר התהודה של קבלים אלקטרוליטיים הוא רק 4kHz, לא מספיק כדי לספוג את האדוות הנוכחית של ממירי SiC MOSFET.
לכן, ביישומי DC עם דרישות אמינות גבוהות יותר, כגון ממירי כונן חשמליים וממירים פוטו-וולטאיים, בוחרים בדרך כלל קבלי סרט. בהשוואה לקבלים אלקטרוליטיים מאלומיניום, יתרונות הביצועים שלהם כוללים התנגדות מתח גבוהה יותר, ESR נמוך יותר, ללא קוטביות, ביצועים יציבים יותר ותוחלת חיים ארוכה יותר, מה שמאפשר עיצוב מערכת אמין יותר עם התנגדות אדוות חזקה יותר.
בנוסף, שימוש בקבלי סרט במערכת יכול למנף שוב ושוב את היתרונות בתדר גבוה, בהפסד נמוך של SiC MOSFETs, ולהפחית משמעותית את הגודל והמשקל של רכיבים פסיביים (משרנים, שנאים, קבלים) במערכת. על פי מחקר של Wolfspeed, מהפך IGBT מבוסס סיליקון 10kW דורש 22 קבלים אלקטרוליטיים מאלומיניום, ואילו מהפך SiC של 40kW צריך רק 8 קבלי סרט, מה שמצמצם מאוד את שטח ה-PCB.
YMIN משיקה קבלי סרטים חדשים עם ארבעה יתרונות מרכזיים לתמיכה בתעשיית האנרגיה החדשה
כדי לענות על דרישות שוק דחופות, YMIN השיקה לאחרונה את סדרת MDP ו-MDR של קבלי סרטי תמיכה DC. תוך שימוש בתהליכי ייצור מתקדמים וחומרים איכותיים, קבלים אלו תואמים לחלוטין לדרישות התפעול של SiC MOSFETs ו-IGBTs מבוססי סיליקון ממובילי מוליכים למחצה עולמיים כמו Infineon.
קבלי הסרטים מסדרת MDP ו-MDR של YMIN כוללים מספר תכונות בולטות: התנגדות סדרה מקבילה נמוכה יותר (ESR), מתח מדורג גבוה יותר, זרם דליפה נמוך יותר ויציבות טמפרטורה גבוהה יותר.
ראשית, קבלי הסרט של YMIN כוללים עיצוב ESR נמוך, המפחית ביעילות את מתח המתח במהלך המיתוג של SiC MOSFETs ו-IGBTs מבוססי סיליקון, ובכך ממזער את הפסדי הקבלים ומשפר את יעילות המערכת הכוללת. בנוסף, לקבלים אלה יש מתח מדורג גבוה יותר, המסוגל לעמוד בתנאי מתח גבוהים יותר ולהבטיח פעולת מערכת יציבה.
סדרת MDP ו-MDR של קבלי הסרט YMIN מציעות טווחי קיבול של 5uF-150uF ו-50uF-3000uF, וטווחי מתח של 350V-1500V ו-350V-2200V, בהתאמה.
שנית, קבלי הסרט העדכניים ביותר של YMIN הם בעלי זרם דליפה נמוך יותר ויציבות טמפרטורה גבוהה יותר. במקרה של מערכות בקרה אלקטרוניות לרכב חשמלי, אשר בדרך כלל בעלות הספק גבוה, ייצור החום המתקבל יכול להשפיע באופן משמעותי על תוחלת החיים והאמינות של קבלי הסרט. כדי לתת מענה לכך, סדרות MDP ו-MDR מבית YMIN משלבות חומרים איכותיים וטכניקות ייצור מתקדמות לתכנון מבנה תרמי משופר עבור הקבלים. זה מבטיח ביצועים יציבים גם בסביבות טמפרטורות גבוהות, ומונע פגיעה בערך הקבלים או כשל עקב עליית טמפרטורה. יתר על כן, קבלים אלה הם בעלי תוחלת חיים ארוכה יותר, המספקים תמיכה אמינה יותר עבור מערכות אלקטרוניות כוח.
שלישית, הקבלים מסדרת MDP ו-MDR מבית YMIN כוללים גודל קטן יותר וצפיפות הספק גבוהה יותר. לדוגמה, במערכות הנעה חשמליות של 800V, המגמה היא להשתמש בהתקני SiC כדי להקטין את גודל הקבלים ורכיבים פסיביים אחרים, ובכך לקדם מזעור של בקרות אלקטרוניות. YMIN השתמשה בטכנולוגיה חדשנית לייצור סרטים, אשר לא רק מגבירה את האינטגרציה והיעילות הכוללת של המערכת, אלא גם מקטינה את גודל המערכת ומשקלה, ומשפרת את הניידות והגמישות של המכשירים.
בסך הכל, סדרת קבלי הסרט DC-Link של YMIN מציעה שיפור של 30% ביכולת העמידות ל-dv/dt וגידול של 30% באורך החיים בהשוואה לקבלי סרטים אחרים בשוק. זה לא רק מספק אמינות טובה יותר עבור מעגלי SiC/IGBT אלא גם מציע עלות-תועלת טובה יותר, תוך התגברות על מחסומי המחיר ביישום הנרחב של קבלי סרט.
כחלוצה בתעשייה, YMIN הייתה מעורבת עמוקה בתחום הקבלים כבר למעלה מ-20 שנה. קבלי המתח הגבוה שלה יושמו ביציבות בתחומים מתקדמים כגון OBC, ערימות טעינת אנרגיה חדשות, ממירים פוטו-וולטאיים ורובוטים תעשייתיים במשך שנים רבות. דור חדש זה של מוצרי קבלי סרט פותר אתגרים שונים בבקרת תהליך ייצור קבלי סרט וציוד, השלים הסמכת אמינות עם ארגונים גלובליים מובילים, והשיג יישום בקנה מידה גדול, המוכיח את אמינות המוצר ללקוחות גדולים יותר. בעתיד, YMIN תמנף את ההצטברות הטכנית ארוכת הטווח שלה כדי לתמוך בפיתוח המהיר של תעשיית האנרגיה החדשה עם מוצרי קבלים בעלי אמינות גבוהה וחסכוניות.
למידע נוסף, אנא בקרwww.ymin.cn.
זמן פרסום: יולי-07-2024