基本™（BASiC Semiconductor）第二代SiC碳化硅MOSFET在储能变流器PCS中的应用
IGBT芯片技术不断发展，但是从一代芯片到下一代芯片获得的改进幅度越来越小。这表明IGBT每一代新芯片都越来越接近材料本身的物理极限。SiC MOSFET宽禁带半导体提供了实现半导体总功率损耗的显著降低的可能性。使用SiC MOSFET可以降低开关损耗，从而提高开关频率。进一步的，可以优化滤波器组件，相应的损耗会下降，从而全面减少系统损耗。通过采用低电感SiC MOSFET功率模块，与同样封装的Si IGBT模块相比，功率损耗可以降低约70%左右，可以将开关频率提5倍（实现显著的滤波器优化），同时保持*高结温低于*大规定值。
为了保持电力电子系统竞争优势，同时也为了使*终用户获得经济效益，一定程度的效率和紧凑性成为每一种电力电子应用功率转换应用的优势所在。随着IGBT技术到达发展瓶颈，加上SiC MOSFET绝对成本持续下降，使用SiC MOSFET替代升级IGBT已经成为各类型电力电子应用的主流趋势。
适用于储能变流器PCS的国产高可靠性碳化硅(SiC)MOSFET-倾佳电子（Changer Tech）专业分销
倾佳电子（Changer Tech）致力于国产碳化硅（SiC）MOSFET功率器件在电力电子市场的推广！Changer Tech-Authorized Distributor of BASiC Semiconductor which committed to the promotion of BASiC™ silicon carbide (SiC) MOSFET power devices in the power electronics market!
对于通用应用，SiC 功率器件可以替代 Si IGBT，从而将开关损耗降低高达 70% 至 80%，具体取决于转换器和电压和电流水平。IGBT 相关的较高损耗可能成为一个重要的考虑因素。热管理会增加使用 IGBT 的成本，而其较慢的开关速度会增加电容器和电感器等无源元件的成本。从整体系统成本来看SiC MOSFET加速替代IGBT已经成为各类新的电力电子设计中的主流趋势。SiC MOSFET 更耐热失控。碳化硅导热性更强，可实现更好的设备级散热和稳定的工作温度。
Si IGBT 的一个显著缺点是它们极易受到热失控的影响。当器件温度不受控制地升高时，就会发生热失控，导致器件发生故障并*终失效。在高电流、高电压和高工作条件很常见的电机驱动应用中，例如电动汽车或制造业，热失控可能是一个重大的设计风险。SiC MOSFET 更适合温度较高的环境条件空间，例如汽车和工业应用。此外，鉴于其导热性，SiC MOSFET 可以消除对额外冷却系统的需求，从而有可能减小整体系统尺寸并降低系统成本。由于 SiC MOSFET 的工作开关频率比 Si IGBT 高得多，因此它们非常适合需要精确电机控制的应用。高开关频率在自动化制造中至关重要，其中高精度伺服电机用于工具臂控制、精密焊接和精确物体放置。
SiC 功率器件的卓越材料特性使这些器件能够以更快的开关速度、更低的开关损耗和更薄的有源区运行，从而实现效率更高、开关频率更高、更节省空间的设计。因此，SiC MOSFET 正成为电源转换应用中优于传统硅（IGBT,MOSFET）的首选。
基本™（BASiC Semiconductor）第二代SiC碳化硅MOSFET两大主要特色：
1.出类拔萃的可靠性：相对竞品较为充足的设计余量来确保大规模制造时的器件可靠性。
基本™（BASiC Semiconductor）第二代SiC碳化硅MOSFET 1200V系列击穿电压BV值实测在1700V左右，高于市面主流竞品，击穿电压BV设计余量可以抵御碳化硅衬底外延材料及晶圆流片制程的摆动，能够确保大批量制造时的器件可靠性，这是基本™（BASiC Semiconductor）第二代SiC碳化硅MOSFET*关键的品质. 基本™（BASiC Semiconductor）第二代SiC碳化硅MOSFET雪崩耐量裕量相对较高，也增强了在电力电子系统应用中的可靠性。
2.可圈可点的器件性能：同规格较小的Crss带来出色的开关性能。
基本™（BASiC Semiconductor）第二代SiC碳化硅MOSFET反向传输电容Crss 在市面主流竞品中是比较小的，带来关断损耗Eoff也是非常出色的，优于部分海外竞品，特别适用于LLC应用，典型应用如充电桩电源模块后级DC-DC应用。
Ciss：输入电容（Ciss＝Cgd＋Cgs） ⇒栅极-漏极和栅极-源极电容之和：它影响延迟时间；Ciss越大，延迟时间越长。基本™（BASiC Semiconductor）第二代SiC碳化硅MOSFET 优于主流竞品。
Crss：反向传输电容（Crss＝Cgd） ⇒栅极-漏极电容：Crss越小，漏极电流上升特性越好，这有利于MOSFET的损耗，在开关过程中对切换时间起决定作用，高速驱动需要低Crss。
Coss：输出电容（Coss＝Cgd＋Cds）⇒栅极-漏极和漏极-源极电容之和：它影响关断特性和轻载时的损耗。如果Coss较大，关断dv／dt减小，这有利于噪声。但轻载时的损耗增加。
基本™B2M第二代碳化硅MOSFET器件主要特色：
• 比导通电阻降低40%左右
• Qg降低了60%左右
• 开关损耗降低了约30%
• 降低Coss参数，更适合软开关
• 降低Crss，及提高Ciss/Crss比值,降低器件在串扰行为下误导通风险
• *大工作结温175℃• HTRB、 HTGB+、 HTGB-可靠性按结温Tj=175℃通过测试
• 优化栅氧工艺，提高可靠性
• 高可靠性钝化工艺
• 优化终端环设计，降低高温漏电流
• AEC-Q101
倾倾佳电子（Changer Tech）专业分销的基本™第二代碳化硅SiC MOSFET主要有B2M160120H，B2M160120Z，B2M160120R，B2M080120H,B2M080120Z，B2M080120R，B2M018120H，B2M018120Z，B2M020120Y，B2M065120H，B2M065120Z，B2M065120R，B2M040120H，B2M040120Z，B2M040120R，B2M032120Y，B2M030120Z，B2M030120H，BM030120R，B2M650170H， B2M650170R，B2M009120Y。适用大功率电力电子装置的SiC MOSFET模块，半桥SiC MOSFET模块，ANPC三电平碳化硅MOSFET模块，T型三电平模块，MPPT BOOST SiC MOSFET模块。
B2M032120Y国产替代英飞凌IMZA120R030M1H，安森美NTH4L030N120M3S以及C3M0032120K。
B2M040120Z国产替代英飞凌IMZA120R040M1H，安森美NTH4L040N120M3S，NTH4L040N120SC1以及C3M0040120K，意法SCT040W120G3-4AG。
B2M020120Y国产替代英飞凌IMZA120R020M1H，安森美NTH4L020N120SC1，NTH4L022N120M3S以及C3M0021120K，意法SCT015W120G3-4AG。
B2M065120H国产代替安森美NTHL070N120M3S。
B2M065120Z国产代替英飞凌IMZ120R060M1H，安森美NVH4L070N120M3S，C3M0075120K-A，意法SCT070W120G3-4AG。
B2M160120Z国产代替英飞凌AIMZHN120R160M1T，AIMZH120R160M1T
B2M080120Z国产代替英飞凌AIMZHN120R080M1T，AIMZH120R080M1T
B2M080120R国产代替英飞凌IMBG120R078M2H
B2M040120Z国产替代英飞凌AIMZHN120R040M1T，AIMZH120R040M1T
B2M040120R国产替代英飞凌IMBG120R040M2H
B2M018120R国产替代英飞凌IMBG120R022M2H
B2M018120Z国产替代英飞凌AIMZH120R020M1T，AIMZH120R020M1T
B2M065120Z国产替代英飞凌AIMZHN120R060M1T，AIMZH120R060M1T
储能变流器（PCS），又称双向储能逆变器，是储能系统与电网中间实现电能双向流动的核心部件，用作控制电池的充电和放电过程，进行交直流的变换。在电池储能系统中成本约占比15%-20%，是电池储能系统的关键核心环节。
PCS可分为5类=光伏3类（集中、组串、微逆）+储能2类（储能变流器、一体机）, 以及模块化储能变流器、工商业储能一体机.
SiC碳化硅器件具备耐高压、耐高温、体积小、响应速度快等特点，使得PCS在额定功率工况下，平均效率提升1%+，模块功率密度整体提升25%+。
国内大储领域储能变流器PCS的技术路线主要有五种：分别是集中式、组串式、组串式+DCDC、集散式、中高压级联。
集中式PCS是国内大储项目应用*多的技术路线，市场占比整体突破了90%，且架构简单、施工安装及维护成本低。组串式则可以实现一对一簇级管理，*大程度解决环流问题，提高直流侧容量利用率；而且可以实现模块化设计、灵活堆叠，比较好的适配国内比较火的工商业储能复杂工况。
组串式（两级变换）PCS在单级变换组串式基础上集成DC/DC变换器，直流系统适应强。但其两级变换系统复杂，系统效率低于85%，且成本较高；集散式PCS采用集中式PCS+DCDC变换器，实现直流侧解耦，缓解并联环流带来的问题，主要应用于国外市场；中高压级联PCS系统无需变压器，效率可达到88%+，目前市场占有率低，35kV直挂项目尚处于示范性阶段。
使用碳化硅（SiC）功率器件的储能变流器（PCS）具有以下几方面的优势：
高效率：SiC功率器件具有更低的导通损耗和开关损耗，这使得储能变流器的整体效率显著提高。这在高频率操作时尤为显著，因为SiC器件能够更有效地管理高频开关，从而减少能量损失。
高温性能：SiC材料具有更高的热导率和耐高温特性，这意味着SiC功率器件可以在更高的温度下运行而不损坏。这降低了对冷却系统的要求，从而减小了系统的体积和成本。
高功率密度：由于SiC器件的高效率和高温性能，储能变流器可以设计得更加紧凑，提供更高的功率密度。这对需要节省空间和重量的应用场景非常重要，如电动汽车和便携式储能系统。
更快的开关速度：SiC功率器件的开关速度比传统的硅（Si）器件快得多。这不仅提高了效率，还减少了电磁干扰（EMI）问题，因为更快的开关速度可以实现更干净的切换。
更高的电压阻断能力：SiC器件通常能够承受更高的电压，这使得它们在高电压应用中非常有用，如高压直流输电（HVDC）和大型储能系统。
系统成本降低：尽管SiC功率器件的初始成本较高，但其高效能、高功率密度和减少的冷却需求，可以在系统级别上降低整体成本。这包括更少的散热器、更小的滤波器和更少的元件数。
综上所述，采用碳化硅功率器件的储能变流器在提高效率、减少体积、提升可靠性和降低整体系统成本方面具有显著优势。这些特点使得SiC功率器件在高要求的储能和电力转换应用中越来越受到青睐。
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