【应用案例】菊水电子工业株式会社 20kW双向大容量直流电源

ROHM的SiC MOSFET有助于大功率双向电源实现更小型、更高效和更高可靠性。

菊水电子工业株式会社 20kW双向大容量直流电源

应用详情(产品开发背景)

在向碳中和时代发展的进程中,在EV(纯电动汽车)、PHV(插电式混合动力汽车)、FCV(燃料电池汽车)等的开发现场,逆变器和电机等的测试设备对大容量双向电源的需求越来越大。针对这种市场需求,菊水电子工业株式会社开发出尺寸为3U、功率为20kW的双向大容量直流电源。以往同等尺寸的产品最大功率只有8kW,而用户需要的是“功率为20kW、且支持双向工作的电源”,因此其开发难度可想而知。尤其是要想以同等尺寸实现这一需求,就需要将功率密度提高一倍以上,并需要通过改善以往的电路方式来提高功率密度。因此,为了提高效率并实现双向运行(再生运行),在通常使用整流桥和升压斩波式PFC的一次侧电路中,采用了由三组桥臂组成的三相逆变电路。

应用详情(采用SiC MOSFET的背景)

最初,我们计划在三相逆变器中使用具有高耐压和低导通电阻特性的IGBT。然而,虽然我们用内置二极管的IGBT来使扼流线圈的能量回流,但由于反向恢复时间 (trr) 较长,产生瞬时直通电流,造成效率下降,导致器件发热和浪涌状噪声。其中,器件发热不仅会导致电气特性变差,还会导致器件损坏,是影响产品安全性的危险问题。我们还考虑了给未内置二极管的IGBT外置FRD或SiC二极管等方式,但这种做法会增加电路尺寸,存在空间方面的问题。最终,通过使用ROHM的SiC MOSFET,成功地解决了上述问题,因此我们决定采用ROHM的产品。

<客户反馈>

・菊水电子工业株式会社 开发担当

通过各种尝试,我们确定ROHM的SiC MOSFET可以解决我们所面临问题的最佳方案。我们从高耐压、高速反向恢复特性(反向恢复时间短)、低导通电阻、低封装热阻以及日本国内半导体制造商的信赖度和服务支持速度等方面进行了综合评估,最终决定采用ROHM的产品。毫不夸张地说,这个决定促进了效率更高、可靠性更出色的3U20kW双向大容量直流电源的诞生。

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菊水电子工业株式会社
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