碳化硅技术赋能EA10000系列电源——深度技术解析与显著优势
碳化硅技术赋能EA10000系列电源——深度技术解析与显著优势
更高的效率:相比现有可编程电源,EA10000系列需要实现更高的能效,以减少能源浪费,降低运行成本。
更高的输出电压:将直流输出电压提升至2000V,以满足高电压应用的需求。
更高的功率密度:通过提高功率密度,减小电源的体积和重量,便于安装和维护。
更低的每瓦成本:在提升性能的同时,控制成本,实现更高的性价比。
更高的能效:碳化硅功率晶体管具有更低的开关损耗和导通损耗,使得电源设备在开关模式下能够实现更高的能效。据研究,采用碳化硅技术的电源设备在40kHz下运行时,能效可轻松超过95%,远高于硅半导体技术的93%。
更高的功率密度:碳化硅功率晶体管的耐高温、耐高压特性使得电源设计可以采用更紧凑的布局,从而提高功率密度。例如,在相同功率下,采用碳化硅技术的电源模块体积可缩小至硅半导体技术的一半以下。
更长的使用寿命:碳化硅材料的稳定性和耐腐蚀性使得功率晶体管具有更长的使用寿命,降低了维护成本。
引言
在全球气候变化和能源转型的大背景下,非化石燃料和可再生能源解决方案正逐步成为主流。特别是在交通领域,电气化的进程正以前所未有的速度推进。电动汽车(EV)的电池包电压普遍超过900 VDC,容量高达95kWh,而快充/超充系统更是将功率推向了240kW以上。同时,氢燃料电池汽车作为另一项前沿技术,其电池堆功率能超过500kW,电流达到惊人的1000A。这些技术革新不仅要求电源系统具备更高的输出功率和电压,还对其效率、体积和成本提出了更为严苛的要求。市场需求与面临的挑战
随着新兴技术的不断涌现,测试这些大功率产品的需求也日益增长。EA作为电源领域的领军者,需要开发出输出功率更大、输出电压更高、体积更小且能耗成本更低的电源产品。EA10000系列可编程直流电源正是在这样的市场背景下应运而生,它旨在满足以下关键目标:更高的效率:相比现有可编程电源,EA10000系列需要实现更高的能效,以减少能源浪费,降低运行成本。
更高的输出电压:将直流输出电压提升至2000V,以满足高电压应用的需求。
更高的功率密度:通过提高功率密度,减小电源的体积和重量,便于安装和维护。
更低的每瓦成本:在提升性能的同时,控制成本,实现更高的性价比。

技术选型与碳化硅的优势
在设计EA10000系列电源时,设计团队面临了使用基于硅(Si)的晶体管技术还是更新的碳化硅(SiC)功率晶体管的抉择。硅半导体技术虽然成熟且应用广泛,但在面对高功率、高电压需求时,其性能逐渐达到瓶颈。而碳化硅技术则以其出色的性能优势脱颖而出:更高的能效:碳化硅功率晶体管具有更低的开关损耗和导通损耗,使得电源设备在开关模式下能够实现更高的能效。据研究,采用碳化硅技术的电源设备在40kHz下运行时,能效可轻松超过95%,远高于硅半导体技术的93%。
更高的功率密度:碳化硅功率晶体管的耐高温、耐高压特性使得电源设计可以采用更紧凑的布局,从而提高功率密度。例如,在相同功率下,采用碳化硅技术的电源模块体积可缩小至硅半导体技术的一半以下。
更长的使用寿命:碳化硅材料的稳定性和耐腐蚀性使得功率晶体管具有更长的使用寿命,降低了维护成本。