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布局光伏PIM模块产品,核心专利为客户提供最高效率及可靠性

时间:2022-05-30

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导语:光伏逆变器在全球不断扩大的新能源领域扮演着关键角色,其性能影响整个光伏系统的平稳性、发电效率和使用年限。PIM(功率集成)模块是光伏逆变器的核心部件,通过控制其内部各个功率器件轮流导通和关断,再经由变压器藕合升压或降压,最终实现直流和交流之间的转换。

芯片

  布局光伏PIM模块产品

必威bet体育  核心专利为客户提供最高效率及可靠性

必威bet体育  光伏逆变器在全球不断扩大的新能源领域扮演着关键角色,其性能影响整个光伏系统的平稳性、发电效率和使用年限。PIM(功率集成)模块是光伏逆变器的核心部件,通过控制其内部各个功率器件轮流导通和关断,再经由变压器藕合升压或降压,最终实现直流和交流之间的转换。

  应用中,为尽可能地降低开关器件的损耗,PWM(脉宽调制)控制策略使上桥臂开关管频率设定为电网频率(例如50hz),而下桥臂开关管则工作在较高的开关频率下,来实现输出正弦波。这样的工作模式对全桥逆变中上下开关管的性能要求不同,上桥臂应用工况与Si IGBT匹配,下桥臂应用工况与SiC MOSFET匹配。典型模块及电路拓扑如下所示。

芯片

图 典型模块结构及电路拓扑

  Si IGBT与SiC MOSFET的特性如下表所示。

表 Si IGBT与SiC MOSFET的特性

芯片

必威bet体育  基于上述两种芯片的特性差异及典型失效原因,北一半导体针对Si IGBT/SiC MOSFET混合封装的PIM模块提出了一种独特的直接敷铜板(DBC)设计,以增强模块可靠性,降低芯片失效。

必威bet体育表 发明的DBC结构

芯片

  设计针对上述Si IGBT与SiC MOSFET芯片特点进行,在Si IGBT/SiC MOSFET混合封装PIM模块DBC中采用不同厚度的铜层解决上述芯片应用中存在的问题。其中Si IGBT芯片采用薄铜层降低芯片热阻,降低芯片工作结温。SiC MOSFET芯片采用厚铜层提高热容,降低SiC MOSFET芯片短路时芯片温度,提高SiC MOSFET芯片短路时间。

  该方式不需调整模块封装工艺,同时不用厚度、结构的DBC可由厂商直接提供,可实施强。

必威bet体育  北一半导体将持续关注光伏、新能源汽车、风电等领域对IGBT模块产品的需求,通过持续创新为客户提供最佳的产品效率及可靠性。

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