【大大芯方案】轉(zhuǎn)換效率再升級，大聯(lián)大推出基于onsemi產(chǎn)品應用于5KW的電源方案

2023年3月7日，致力于亞太地區(qū)市場的領(lǐng)先半導體元器件分銷商---大聯(lián)大控股宣布

其旗下世平推出基于安森美（onsemi）NXH010P120MNF1 SiC模塊和NCP51561隔離式雙通道柵極驅(qū)動器的5KW工業(yè)電源方案。?

圖示1-大聯(lián)大世平基于onsemi SiC模塊的5KW工業(yè)電源方案的展示板圖

工業(yè)用電在全社會電力消耗中占有很大比重，因此在節(jié)能減排的大背景下，提升工業(yè)電源的轉(zhuǎn)換效率、降低能源消耗是非常有必要的。而由于工業(yè)應用一般都具有較高的耗能需求，因此大都采用交流380V或交流480V的電源供電。在如此高壓的環(huán)境下，功率器件選擇有限，以往主要是以IGBT為主。但持續(xù)的高頻、高溫和大電流等工作條件，會使IGBT溫度升高，影響轉(zhuǎn)換效率。針對這個問題，大聯(lián)大世平基于onsemi NXH010P120MNF1 SiC模塊和NCP51561隔離式雙通道柵極驅(qū)動器推出了5KW工業(yè)電源方案可以有效提高電源轉(zhuǎn)換效率、降低能耗。

圖示2-大聯(lián)大世平基于onsemi SiC模塊的5KW工業(yè)電源方案的場景應用圖

NXH010P120MNF1是一種SiC MOSFET功率器件整合模塊，其包含一個半橋架構(gòu)電路，該電路由兩顆帶反向二極管的10mR、1200V SiC MOSFET組成，并內(nèi)置了一個負溫系數(shù)（NTC）熱敏電阻有助于溫度監(jiān)測。在模塊中設有導熱界面材料（Thermal Interface Material，TIM）或無TIM選項，可在更高電壓環(huán)境下改善R_DS(ON)，提高效率或提高功率密度。

NCP51561是隔離式雙通道柵極驅(qū)動器，具有4.5A峰值拉電流和9A峰值灌電流，其被設計用于快速切換以驅(qū)動功率MOSFET和SiC MOSFET電源開關(guān)。NCP51561提供較短且匹配的傳播延遲，兩個獨立的5KVrms（UL1577等級）電隔離柵極驅(qū)動器通道可用于任何配置中，如兩個低邊、兩個高邊開關(guān)或具有可編程死區(qū)時間的半橋驅(qū)動器。并提供其他重要的保護功能，例如用于柵極驅(qū)動器和使能功能的獨立欠壓鎖定。

圖示3-大聯(lián)大世平基于onsemi SiC模塊的5KW工業(yè)電源方案的方塊圖

得益于onsemi SiC模塊和柵極驅(qū)動器的完美配合，本方案可提供出色的開關(guān)性能和增強的散熱性能，并且能夠在實現(xiàn)更高能效和功率密度的同時，降低系統(tǒng)體積和重量。

▌核心技術(shù)優(yōu)勢

SiC MOSFET相對于IGBT技術(shù)優(yōu)勢：

• 更低的開關(guān)損耗：基于材料特性具備較低反向恢復時間，可快速關(guān)斷SiC MOSFET的導通電流，且由于低柵極啟動電荷和低反向恢復時間，所以能快速開啟SiC MOSFET。

• 更低的傳導損耗：基于低導通電壓可改善IGBT導通前的狀態(tài)，配合較低的內(nèi)阻溫度漂移系數(shù)可在較高的功率或溫度環(huán)境下工作，不會因太大的內(nèi)阻變化而造成過多功率損耗。

SiC MOSFET相對于MOSFET技術(shù)優(yōu)勢：

• 10倍介電擊穿場強度；

• 2倍電子飽和/移動速度；

• 3倍能隙；

• 3倍熱傳導率。

▌方案規(guī)格

• 適用交流480V以下電源系統(tǒng)；

• 高度整合的功率驅(qū)動模塊；

• 2個半橋隔離式柵極驅(qū)動器Source 4.5A/Sink 9A，具有5KV絕緣；

• 半橋隔離柵極驅(qū)動器內(nèi)置欠壓保護功能；

• 半橋隔離柵極驅(qū)動器共模抗噪能力>200 V/ns；

• 半橋隔離柵極驅(qū)動器可設置死區(qū)時間；

• 模組單體內(nèi)建過溫監(jiān)測功能；

• 實際電氣驅(qū)動功能及規(guī)格需搭配外置的微處理器，配合所需功能的電路來決定最終功能。