哪些行业和应用可以从Wolfspeed WolfPACK模块中受益

描述

作为其持续致力于设计碳化硅(SiC)组件的一部分,为当今的技术解决方案提供动力,Wolfspeed宣布推出其新的Wolfspeed WolfPACK™功率模块系列。该新产品系列旨在为当今的设计人员提供适用于各种应用类型的中等功率解决方案。

与具有多个离散设备的相同拓扑结构相比,Wolfspeed WolfPACK 模块易于扩展并提供更高的载流量。这些模块随附所有碳化硅组件,并提供一系列不同的器件配置,包括半桥和六组拓扑。

Wolfspeed WolfPACK 电源模块系列支持多种应用。让我们更详细地探讨一些:

汽车充电站

近年来,对电动汽车(EV)的需求大幅增加,但一个将导致切实快速增长的关键领域是提供快速充电器的能力。与电动汽车相比,化石燃料汽车的最大优势之一是前者能够在几分钟内加油。另一方面,电动汽车可能需要更长的时间才能准备好重返道路;不同的充电设计可能需要短至 30 分钟的充电时间或长达 1 小时的充电时间<>。快速充电技术可以通过使用更高的电压、更高的电流或两者的组合快速传输大量能量来缩短充电时间。

WolfPACK 功率模块的 SiC 技术及其高载流量能力使其成为快速充电环境的理想选择。这些模块外形小巧,可用于许多不同的位置,无论是大型加油站还是空间受限的城市充电地点。此外,模块的可扩展性使制造商能够开发可扩展的充电系统,随着电动汽车能量容量的增加,这一考虑将变得越来越重要。

可再生能源

为了支持更可持续的能源未来,能源部门还需要减少对化石燃料的依赖,这需要增加风能和太阳能等可再生能源解决方案。虽然这些电源是环保的,但两者都产生的电力不能直接馈入电网 - 因此它们需要额外的功率转换步骤才能可行。

风力涡轮机产生的电力可能需要AC/DC转换器,用于将交流电(不会与电网的频率或相位同步)转换为直流电。完成后,电力将转换回交流电,供电网使用。同时,太阳能电池板仅产生直流电,因此如果要连接到电网,则需要逆变器。

根据部署的不同,可再生能源的配电系统可能会受到尺寸限制,通常安装在电线杆上的基于住宅的太阳能装置就是这种情况。Wolfspeed WolfPACK 模块采用的 SiC MOSFET 技术允许通过提高功率密度来整体减小功率转换系统的尺寸。在回顾与转向碳化硅相关的系统级节省时,光伏 (PV) 逆变器已被证明与硅基技术相比,可将尺寸、重量和成本从 20% 降低到 50%,同时保持甚至提高效率2.这是由于碳化硅的最佳材料特性;更宽的带隙可实现更高的击穿电压和更高的结温操作,从而产生比硅更高的功率密度和更高的效率。任何效率的提高对于支持更好的配电网络都至关重要,因为它可以减少能源损失——效率提高 1% 就相当于每年从美国安装的 600 吉瓦太阳能中增加 60 兆瓦的太阳能3。如果你对如何从这种效率提高中节省能源感到好奇,能源部发表了一系列关于1千兆瓦(即1亿瓦)的系列文章。

储能

可再生能源的增加不仅需要电力转换的可行性,而且还要求电力在一年中的每一天都能满足消费者和工业的需求。在某些情况下,由于环境条件欠佳,可再生能源生产不足,而其他时候,它们可能产生超过当前需求的过多能源。为了解决稳定能源供需之间的这种差异,实施了大规模的储能系统,例如电池。这些系统在高可再生能源发电期间充电,并在可再生能源无法满足峰值能源需求时放电回电网。

与可再生能源的功率转换要求一样,Wolfspeed WolfPACK SiC 模块是可再生能源存储解决方案的理想选择,因为与碳化硅技术相关的系统密度和效率固有地增加。该模块能够创建易于扩展的解决方案,加上其更小的尺寸占用空间,使该技术成为开发支持电网供应以满足需求的可再生能源基础设施的理想选择。

工业电源系统

工业电力系统适用于多种类型的工业部门:从数据中心到机场,从制造业到汽车等。虽然许多工业电源系统的构建都侧重于可扩展性、自动化和适应性,但这些系统也要求可靠性——因为任何设备的停机时间都可能变得代价高昂。在此类工业应用中,可靠性是决策中最关键的因素,因为停机时间意味着巨大的停机时间。

Wolfspeed WolfPACK 模块是工业电源系统的理想选择,这要归功于该公司久经考验的万亿小时记录,证明了现场可靠性。这些模块的低电感和低开关损耗使其成为电机控制系统、电源转换器和焊机等应用中高频操作的理想选择。此外,这些模块采用无底板封装,与公司领先的SiC技术解决方案相结合,为系统设计人员提供了灵活的热管理实施方案。

结论

Wolfspeed WolfPACK 模组在一系列行业和应用中具有巨大的潜力,包括电动汽车充电、可再生能源、储能和工业电力系统等。其易于实施,加上碳化硅技术的高效率和卓越性能,使 Wolfspeed WolfPACK 模块成为中等功率范围解决方案的强大封装。

审核编辑:郭婷

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