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采用SiC碳化硅MOSFET技術(shù)的固態(tài)斷路器取代機(jī)械斷路器

編輯:Admin上傳時(shí)間:2024-07-02瀏覽:568 次

 采用SiC碳化硅MOSFET技術(shù)的固態(tài)斷路器取代機(jī)械斷路器!   國(guó)產(chǎn)基本™(BASiC Semiconductor)第二代SiC碳化硅MOSFET在固態(tài)斷路器SSCB的應(yīng)用-傾佳電子(Changer Tech)專(zhuān)業(yè)分銷(xiāo)   適用于固態(tài)斷路器SSCB的國(guó)產(chǎn)基本™(BASiC Semiconductor)第二代碳化硅MOSFET-傾佳電子(Changer Tech)專(zhuān)業(yè)分銷(xiāo)   直流配電應(yīng)用中用于固態(tài)斷路器的基本™(BASiC Semiconductor)國(guó)產(chǎn)第二代SiC碳化硅MOSFET-傾佳電子(Changer Tech)專(zhuān)業(yè)分銷(xiāo)   傾佳電子(Changer Tech)致力于基本公司國(guó)產(chǎn)碳化硅(SiC)MOSFET在電力電子應(yīng)用中全面取代IGBT,全力推動(dòng)基本公司國(guó)產(chǎn)碳化硅(SiC)MOSFET加速革掉IGBT的命!Changer Tech is making every effort to promote the domestic BASiC silicon carbide (SiC) MOSFET to accelerate the replacement of IGBT!   IGBT芯片技術(shù)不斷發(fā)展,但是從一代芯片到下一代芯片獲得的改進(jìn)幅度越來(lái)越小。這表明IGBT每一代新芯片都越來(lái)越接近材料本身的物理極限。SiC MOSFET寬禁帶半導(dǎo)體提供了實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體總功率損耗的顯著降低的可能性。使用SiC MOSFET可以降低開(kāi)關(guān)損耗,從而提高開(kāi)關(guān)頻率。進(jìn)一步的,可以?xún)?yōu)化濾波器組件,相應(yīng)的損耗會(huì)下降,從而全面減少系統(tǒng)損耗。通過(guò)采用低電感SiC MOSFET功率模塊,與同樣封裝的Si IGBT模塊相比,功率損耗可以降低約70%左右,可以將開(kāi)關(guān)頻率提5倍(實(shí)現(xiàn)顯著的濾波器優(yōu)化),同時(shí)保持更高結(jié)溫低于更大規(guī)定值。   為了保持電力電子系統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),同時(shí)也為了使更終用戶(hù)獲得經(jīng)濟(jì)效益,一定程度的效率和緊湊性成為每一種電力電子應(yīng)用功率轉(zhuǎn)換應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)所在。隨著IGBT技術(shù)到達(dá)發(fā)展瓶頸,加上SiC MOSFET絕對(duì)成本持續(xù)下降,使用SiC MOSFET替代升級(jí)IGBT已經(jīng)成為各類(lèi)型電力電子應(yīng)用的主流趨勢(shì)。   傾佳電子(Changer Tech)致力于國(guó)產(chǎn)碳化硅(SiC)MOSFET功率器件在電力電子市場(chǎng)的推廣! 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!   對(duì)于通用應(yīng)用,SiC 功率器件可以替代 Si IGBT,從而將開(kāi)關(guān)損耗降低高達(dá) 70% 至 80%,具體取決于轉(zhuǎn)換器和電壓和電流水平。IGBT 相關(guān)的較高損耗可能成為一個(gè)重要的考慮因素。熱管理會(huì)增加使用 IGBT 的成本,而其較慢的開(kāi)關(guān)速度會(huì)增加電容器和電感器等無(wú)源元件的成本。從整體系統(tǒng)成本來(lái)看SiC MOSFET加速替代IGBT已經(jīng)成為各類(lèi)新的電力電子設(shè)計(jì)中的主流趨勢(shì)。SiC MOSFET 更耐熱失控。碳化硅導(dǎo)熱性更強(qiáng),可實(shí)現(xiàn)更好的設(shè)備級(jí)散熱和穩(wěn)定的工作溫度。   Si IGBT 的一個(gè)顯著缺點(diǎn)是它們極易受到熱失控的影響。當(dāng)器件溫度不受控制地升高時(shí),就會(huì)發(fā)生熱失控,導(dǎo)致器件發(fā)生故障并更終失效。在高電流、高電壓和高工作條件很常見(jiàn)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用中,例如電動(dòng)汽車(chē)或制造業(yè),熱失控可能是一個(gè)重大的設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)。SiC MOSFET 更適合溫度較高的環(huán)境條件空間,例如汽車(chē)和工業(yè)應(yīng)用。此外,鑒于其導(dǎo)熱性,SiC MOSFET 可以消除對(duì)額外冷卻系統(tǒng)的需求,從而有可能減小整體系統(tǒng)尺寸并降低系統(tǒng)成本。由于 SiC MOSFET 的工作開(kāi)關(guān)頻率比 Si IGBT 高得多,因此它們非常適合需要精確電機(jī)控制的應(yīng)用。高開(kāi)關(guān)頻率在自動(dòng)化制造中至關(guān)重要,其中高精度伺服電機(jī)用于工具臂控制、精密焊接和精確物體放置。   SiC 功率器件的卓越材料特性使這些器件能夠以更快的開(kāi)關(guān)速度、更低的開(kāi)關(guān)損耗和更薄的有源區(qū)運(yùn)行,從而實(shí)現(xiàn)效率更高、開(kāi)關(guān)頻率更高、更節(jié)省空間的設(shè)計(jì)。因此,SiC MOSFET 正成為電源轉(zhuǎn)換應(yīng)用中優(yōu)于傳統(tǒng)硅(IGBT,MOSFET)的*。   輸電和配電系統(tǒng)以及敏感設(shè)備需要針對(duì)長(zhǎng)期過(guò)載和瞬態(tài)短路情況提供保護(hù)。隨著電氣系統(tǒng)和電動(dòng)汽車(chē)使用越來(lái)越高的電壓,潛在故障電流比以往任何時(shí)候都高。針對(duì)這些大電流故障的保護(hù)需要超快的交流和直流斷路器。雖然機(jī)械斷路器歷來(lái)是該應(yīng)用受歡迎的選擇,但日益嚴(yán)格的操作要求使得 固態(tài)斷路器SSCB 更受歡迎。與機(jī)械方法相比,它們有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):   堅(jiān)固性和可靠性:機(jī)械斷路器包含運(yùn)動(dòng)部件,這使得它們很脆弱。這意味著它們很容易因運(yùn)動(dòng)而損壞或意外絆倒,并且在其使用壽命期間每次重置時(shí)都會(huì)受到磨損。相比之下,由于 固態(tài)斷路器SSCB 不包含移動(dòng)部件,因此更加堅(jiān)固,并且不太可能遭受意外損壞,從而能夠重復(fù)使用數(shù)千次。 溫度靈活性:機(jī)械斷路器的工作溫度取決于其構(gòu)造中使用的材料并限制工作溫度。固態(tài)斷路器SSCB 的工作溫度高于機(jī)械斷路器,且可設(shè)定。 遠(yuǎn)程配置:一旦跳閘,人們必須手動(dòng)重置機(jī)械斷路器,這既耗時(shí)又昂貴,特別是在跨多個(gè)安裝時(shí),而且還可能產(chǎn)生b2b平臺(tái)隱患。固態(tài)斷路器SSCB 可以使用有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)連接遠(yuǎn)程重置。 更快的切換且無(wú)電弧:當(dāng)機(jī)械斷路器切換時(shí),可能會(huì)發(fā)生電弧和電壓波動(dòng),足以損壞負(fù)載設(shè)備。在 固態(tài)斷路器SSCB 中使用軟啟動(dòng)方法可以防止這些感應(yīng)電壓尖峰和電容浪涌電流的影響,如果發(fā)生故障,開(kāi)關(guān)速度要快得多,大約幾微秒。 靈活的額定電流:機(jī)械斷路器具有固定的額定電流,而 固態(tài)斷路器SSCB 的額定電流是可編程的。減小尺寸和成本:與機(jī)械斷路器相比,固態(tài)斷路器SSCB 減輕了重量,顯著減輕重量并占用更少的空間。   快速反應(yīng)時(shí)間是直流系統(tǒng)的一項(xiàng)重要要求,這使得 固態(tài)斷路器SSCB 成為理想的選擇。結(jié)合 基本™(BASiC Semiconductor)第二代SiC碳化硅MOSFET 技術(shù)的優(yōu)勢(shì),可以進(jìn)一步提高 SSCB 響應(yīng)時(shí)間及其效率(低傳導(dǎo)損耗),同時(shí)還可能提高其功率密度(低冷卻要求)。 全固態(tài)斷路器是指完全由功率半導(dǎo)體器件代替機(jī)械開(kāi)關(guān)的斷路器,全固態(tài)斷路器又可分為半控型全固態(tài)斷路器和全控型固態(tài)斷路器,全固態(tài)斷路器通常包括固態(tài)開(kāi)關(guān)電路、緩沖電路、檢測(cè)單元以及控制單元等部分。與硅功率半導(dǎo)體器件相比,SiC MOSFET碳化硅功率半導(dǎo)體器件具有較低的通態(tài)電阻,可以減少直流固態(tài)斷路器的通態(tài)損耗,減輕冷卻壓力。 相比其他類(lèi)型斷路器,固態(tài)斷路器雖然切斷速度快,但是其成本較高高,價(jià)格昂貴,同時(shí)其同步控制以及電壓、電流均衡化問(wèn)題也很突出,基本™(BASiC Semiconductor)第二代SiC碳化硅MOSFET在可靠性提高、成本降低、速度提高、復(fù)雜性降低等為客戶(hù)提供價(jià)值,固態(tài)斷路器未來(lái)將向智能化和數(shù)字化的方向發(fā)展,如何降低成本、提高可靠性以及降低損耗等問(wèn)題仍然是研的重點(diǎn)。 采用基本™(BASiC Semiconductor)SiC碳化硅MOSFET冷卻性好、低成本、低損耗、穩(wěn)定性高的優(yōu)勢(shì)。   機(jī)械斷路器具有較低的功率損耗和較高的功率密度,目前比固態(tài)斷路器SSCB 便宜。盡管如此,它們?nèi)匀蝗菀滓蛑貜?fù)使用而磨損,并且需要與重置或更換相關(guān)的昂貴的手動(dòng)維護(hù)。隨著電動(dòng)汽車(chē)采用率的不斷提高,對(duì)斷路器和SiC碳化硅MOSFET器件的需求將繼續(xù)增長(zhǎng),從而使SiC碳化硅MOSFET的成本競(jìng)爭(zhēng)力日益增強(qiáng),并增加SiC碳化硅MOSFET在 SSCB 解決方案中使用的吸引力。隨著SiC碳化硅MOSFET工藝技術(shù)的進(jìn)步,SiC碳化硅MOSFET的導(dǎo)通電阻進(jìn)一步下降,達(dá)到與機(jī)械斷路器相當(dāng)?shù)乃?,功率損耗將變得不再是問(wèn)題。由基于SiC碳化硅MOSFET的器件構(gòu)建的 SSCB 具有快速開(kāi)關(guān)、無(wú)電弧以及通過(guò)零維護(hù)顯著節(jié)省成本等優(yōu)點(diǎn),將會(huì)加速替代升級(jí)現(xiàn)有的機(jī)械斷路器。   傾佳電子(Changer Tech)專(zhuān)業(yè)分銷(xiāo)國(guó)產(chǎn)車(chē)規(guī)級(jí)碳化硅(SiC)MOSFET,國(guó)產(chǎn)車(chē)規(guī)級(jí)AEC-Q101碳化硅(SiC)MOSFET,國(guó)產(chǎn)車(chē)規(guī)級(jí)PPAP碳化硅(SiC)MOSFET,基本™全碳化硅MOSFET模塊,Easy封裝全碳化硅MOSFET模塊,62mm封裝全碳化硅MOSFET模塊,F(xiàn)ull SiC Module,SiC MOSFET模塊適用于超級(jí)充電樁,V2G充電樁,高壓柔性直流輸電智能電網(wǎng)(HVDC),空調(diào)熱泵驅(qū)動(dòng),機(jī)車(chē)輔助電源,儲(chǔ)能變流器PCS,光伏逆變器,超高頻逆變焊機(jī),超高頻伺服驅(qū)動(dòng)器,高速電機(jī)變頻器等,光伏逆變器專(zhuān)用直流升壓模塊BOOST Module,儲(chǔ)能PCS變流器ANPC三電平碳化硅MOSFET模塊,光儲(chǔ)碳化硅MOSFET。專(zhuān)業(yè)分銷(xiāo)基本™SiC碳化硅MOSFET模塊及分立器件,全力支持中國(guó)電力電子工業(yè)發(fā)展!   未來(lái)隨著設(shè)備和工藝能力的推進(jìn),更小的元胞尺寸、更低的比導(dǎo)通電阻、更低的開(kāi)關(guān)損耗、更好的柵氧保護(hù)是SiC碳化硅MOSFET技術(shù)的主要發(fā)展方向,體現(xiàn)在應(yīng)用端上則是更好的性能和更高的可靠性。 為此,BASiC™基本公司研發(fā)推出更高性能的第三代碳化硅MOSFET,該系列產(chǎn)品進(jìn)一步優(yōu)化鈍化層,提升可靠性,相比上一代產(chǎn)品擁有更低比導(dǎo)通電阻、器件開(kāi)關(guān)損耗,以及更高可靠性等優(yōu)越性能,可助力光伏儲(chǔ)能、新能源汽車(chē)、直流快充、工業(yè)電源、通信電源、伺服驅(qū)動(dòng)、APF/SVG、熱泵驅(qū)動(dòng)、工業(yè)變頻器、逆變焊機(jī)、四象限工業(yè)變頻器等行業(yè)實(shí)現(xiàn)更為出色的能源效率和應(yīng)用可靠性。   為滿(mǎn)足光伏儲(chǔ)能領(lǐng)域高電壓、大功率的應(yīng)用需求,BASiC™基本公司基于第二代SiC MOSFET技術(shù)平臺(tái)開(kāi)發(fā)推出了2000V 24mΩ、1700V 600mΩ高壓系列碳化硅MOSFET,產(chǎn)品具有低導(dǎo)通電阻、低導(dǎo)通損耗、低開(kāi)關(guān)損耗、支持更高開(kāi)關(guān)頻率運(yùn)行等特點(diǎn)。 針對(duì)新能源汽車(chē)的應(yīng)用需求,BASiC™基本公司研發(fā)推出符合AEC-Q101認(rèn)證和PPAP要求的1200V 80mΩ和40mΩ 的碳化硅MOSFET,可主要應(yīng)用在車(chē)載充電機(jī)及汽車(chē)空調(diào)壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)中。 B3M040120Z是BASiC™基本公司基于第三代碳化硅MOSFET技術(shù)平臺(tái)開(kāi)發(fā)的更新產(chǎn)品,該系列產(chǎn)品進(jìn)一步優(yōu)化鈍化層,提升可靠性,相對(duì)于上一代產(chǎn)品在比導(dǎo)通電阻、開(kāi)關(guān)損耗以及可靠性方面有更進(jìn)一步提升。 BMF240R12E2G3是BASiC™基本公司基于PcoreTM2 E2B封裝的1200V 5.5mΩ工業(yè)級(jí)全碳化硅半橋功率模塊,產(chǎn)品采用集成的NTC溫度傳感器、Press-Fit壓接技術(shù)以及高封裝可靠性的氮化硅AMB陶瓷基板,在導(dǎo)通電阻、開(kāi)關(guān)損耗、抗誤導(dǎo)通、抗雙極性退化等方面表現(xiàn)出色。 B2M040120T和B2M080120T是BASiC™基本公司基于第二代碳化硅MOSFET技術(shù)開(kāi)發(fā)的頂部散熱內(nèi)絕緣的塑封半橋模塊,主要應(yīng)用于OBC、空調(diào)壓縮機(jī)和工業(yè)電源中。 BASiC™基本公司推出可支持米勒鉗位的雙通道隔離驅(qū)動(dòng)芯片BTD25350系列,此驅(qū)動(dòng)芯片專(zhuān)為碳化硅MOSFET門(mén)極驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì),可高效可靠抑制碳化硅MOSFET的誤開(kāi)通,還可用于驅(qū)動(dòng)MOSFET、IGBT等功率器件。  

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