據(jù)預(yù)測(cè)，十四五階段2023-2025年將新增風(fēng)電機(jī)組7000萬千瓦、光伏發(fā)電機(jī)組1億千瓦的裝機(jī)容量。儲(chǔ)能市場(chǎng)快速發(fā)展，使得配套的儲(chǔ)能電站應(yīng)用市場(chǎng)將會(huì)更進(jìn)一步擴(kuò)大。而作為儲(chǔ)能電站，面臨著能源管理系統(tǒng)（EMS）、電池管理系統(tǒng)升級(jí)的壓力，配套的輔助電源則朝著更大容量、更高功率和高集成化的方向發(fā)展。
圖1 儲(chǔ)能電站的輔助電源設(shè)備應(yīng)用場(chǎng)景
本文以瑤芯的一款1700V 1000mΩ碳化硅功率MOSFET AKCK7M1K0WMH為例，重點(diǎn)闡述了其高壓、高效率的特性，非常適合用在儲(chǔ)能電站的輔助電源系統(tǒng)中，為大家設(shè)計(jì)類似項(xiàng)目提供了一個(gè)較好的解決方案。
1700V高耐壓，提升設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性
儲(chǔ)能電站的輔助電源輸入工作電壓通常為150VDC~700VDC，而瑤芯碳化硅功率MOSFET AKCK7M1K0WMH的超高漏源電壓（VDS）高達(dá)1700V，具有較高的耐壓性，可有效減少因電壓波動(dòng)引發(fā)的故障風(fēng)險(xiǎn)，確保輔助電源在極端高壓環(huán)境下仍能穩(wěn)定工作。這一高耐壓特性不僅增強(qiáng)了輔助電源的運(yùn)行穩(wěn)定性，還大大提高了儲(chǔ)能電站的安全系數(shù)。
圖2 AKCK7M1K0WMH主要特性和外觀
高效轉(zhuǎn)換，提升設(shè)備整體運(yùn)行效率
輔助電源作為關(guān)鍵的供電模塊，其轉(zhuǎn)換效率的高低直接關(guān)系到整體設(shè)備的運(yùn)行效率。在設(shè)備設(shè)計(jì)之初，如何選擇合適的功率器件來支持高效轉(zhuǎn)化顯得尤為重要。而碳化硅功率MOSFET AKCK7M1K0WMH可以滿足這種設(shè)計(jì)需求，在18V的柵源電壓測(cè)試條件下，通態(tài)電阻典型值為1000mΩ，具備低通態(tài)電阻特性。因通態(tài)電阻是功率器件在工作時(shí)內(nèi)部消耗功率的關(guān)鍵因素，低通態(tài)電阻意味著更少的內(nèi)部功率消耗，可以支持碳化硅功率MOSFET輸出更大的外部功率，提高能量轉(zhuǎn)換效率，為設(shè)備提供更為穩(wěn)定、高效的電力支持。
高功率MOSFET的通用封裝，簡(jiǎn)化選型替代成本
瑤芯碳化硅功率MOSFET AKCK7M1K0WMH提供TO-247-3L插件封裝、TO-263-7L貼片封裝兩種規(guī)格供用戶選擇。多種封裝可以實(shí)現(xiàn)同類型封裝器件替代和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，滿足大功率應(yīng)用，也可以為設(shè)計(jì)用戶提供既有設(shè)計(jì)的選型替代，針對(duì)改造市場(chǎng)具備推廣能力。
其中，TO-247-3L插件封裝不僅提供良好的熱性能，還具有緊湊的尺寸，有助于減小輔助電源的體積，節(jié)省寶貴的安裝空間，同時(shí)簡(jiǎn)化散熱設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)的集成度。而采用先進(jìn)塑封技術(shù)的TO-263-7L貼片封裝相較于插件封裝而言，它在體積上顯得更為緊湊，在貼片焊接過程中能提供極大的便利性。兩種封裝形式都可顯著降低阻抗，進(jìn)而在大電壓、大電流的工作環(huán)境下，能夠有效減少導(dǎo)通損耗，提升整體電路的性能表現(xiàn)。
關(guān)于瑤芯
瑤芯微電子科技（上海）有限公司主要致力于功率器件、智能傳感器和信號(hào)鏈IC的設(shè)計(jì)、研發(fā)和銷售，主營(yíng)產(chǎn)品為功率器件（中低壓Trench MOS以及SGT MOS，高壓SJ超結(jié)MOS，IGBT，F(xiàn)RD，SiC MOS和SiC 二極管）和MEMS傳感器以及信號(hào)鏈IC。主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)椋合M(fèi)類和工業(yè)類以及車載的功率器件應(yīng)用（比如手機(jī)快充，工業(yè)開關(guān)電源，光伏儲(chǔ)能逆變器，車載OBC，主驅(qū)逆變，各類工業(yè)/車載電機(jī)和BMS 應(yīng)用）以及消費(fèi)類電子市場(chǎng)、醫(yī)療與工控領(lǐng)域的MEMS傳感器產(chǎn)品和信號(hào)鏈IC，具備自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)、可國(guó)產(chǎn)替代的高可靠性和高性價(jià)比。
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原文始發(fā)于微信公眾號(hào)（瑤芯微電子）：1700V 1000mΩ碳化硅功率MOSFET 高效提升儲(chǔ)能電站輔助電源性能
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