EV/HEV 구동 장치의 지속 가능성

지금은 이전보다 차량의 에너지 효율에 대한 요구가 증가하여, 전기 및 하이브리드 전기 차량을 디자인하는 엔지니어들의 도전 과제와 기회가 새롭게 바뀌고 있습니다. 실리콘 카바이드(SiC) 기술의 발전에 따라 이제는 효율성이나 지속가능성을 희생하지 않고도 전기 구동 장치에 전력을 제공하는 믿을 수 있고 튼튼한 인버터를 개발할 수 있습니다.

EV/HEV 전력 컴포턴트 수요

개인 운송 수단이 환경에 미치는 영향에 관심을 갖는 사람들이 늘어남에 따라 전기 차량(EV) 및 하이브리드 전기 차량(HEV) 수요가 빠르게 증가하고 있습니다. EV/HEV 디자인이 계속 향상됨에 따라, 이제는 구동 장치를 포함하여 일반적인 EV/HEV의 여러 시스템에서 신뢰할 수 있고 지속 가능한 전력 컴포넌트가 반드시 필요합니다.

전기 구동 장치와 관련된 도전 과제

EV 및 HEV를 위한 전기 구동 장치를 디자인하고 개발할 때는 몇 가지 중요한 과제를 해결해야 합니다. 컴포넌트는 내구성과 극한의 안정성이 필요하고, 그러면서도 지속 가능성까지 갖춰야 합니다. 이러한 컴포넌트는 매우 높은 온도, 높은 전압, 높은 습도와 같은 극한의 조건까지 안정적으로 지원할 수 있어야 합니다.

구동 장치를 위해 하이브리드 배터리의 DC 전원을 AC 전원으로 변환하는 인버터는 EV 및 HEV 차량에 포함된 여러 핵심 컴포넌트 중 하나에 불과합니다. EV/HEV의 실질적 지속 가능성을 위해서는 전력 변환 프로세스 효율을 가능한 한 최대로 높여야 합니다.

인버터를 위한 SiC 기반 MOSFET

기존 인버터는 MOSFET와 달리 실리콘 IGBT로 디자인됩니다. EV 인버터는 전압 및 전류 성능이 높은 전력 반도체가 필요하다고 말할 수 있습니다. 지금까지 이러한 시스템은 실리콘 IGBT로 디자인되었습니다. 하지만 실리콘 카바이드 MOSFET는 현대적인 전기 구동 장치의 핵심 디자인 요구 사항에 있어서 기존 시스템의 성능을 뛰어 넘고 있습니다.

실리콘 카바이드는 광역 밴드갭 기술입니다. 즉, 내부 소자 특징에 따라 높은 전압 및 극한의 온도에서도 안전하게 작동할 수 있습니다. 따라서 SiC MOSFET는 현대적인 구동 장치 인버터에 요구되는 시스템 효율성과 내구성 요건을 이상적으로 충족시켜 줄 수 있습니다. 기존 실리콘 기술과 대비되는 이러한 이점에 따라 구동 범위를 확대하고 궁극적으로 보다 지속 가능한 EV를 만들 수 있습니다.

650V SiC MOSFET 제품군

Wolfspeed의 새로운 650V SiC MOSFET 제품군은 효율 및 전력 밀도가 높고 매우 낮은 온도에서 작동하는 전력 솔루션을 가능하게 해줍니다. 전력 컴포넌트가 저온으로 실행되면 전체 시스템 효율이 향상되고, 추가로 필요한 냉각 시스템을 줄이거나 완전히 없앨 수 있기 때문에 컴포넌트 수도 감소합니다. 이러한 각 기능 덕분에 지속 가능성을 높이고 전력 인버터에서 효과적으로 사용될 수 있습니다.

Wolfspeed와 SiC MOSFET

SiC MOSFET는 지속적인 기술 발전을 통해 엔지니어가 고온 및 극한의 습도에서도 충분히 작동할 수 있도록 튼튼한 구동 장치 인버터를 디자인할 수 있게 지원하고, 기존 Si 기술 제품들보다 더 높은 전압 범위와 더 빠른 전환 속도를 지원합니다. Wolfspeed는 EV/HEV 및 재생 가능한 에너지의 목표에 도달할 수 있도록 도와주는 실리콘 카바이드 컴포넌트를 포함하여 전력 솔루션 개발 분야에서 30년 이상의 경력을 갖고 있습니다. 실제로 Wolfspeed는 SiC MOSFET의 3세대 기술 단계까지 발전된 기술을 확보하고 있습니다. EV/HEV 구동 장치를 위해 믿을 수 있고 지속 가능한 전력 컴포넌트와 솔루션이 필요하다면 Wolfspeed의 전문 기술을 선택하십시오.

제품 및 레퍼런스 디자인 솔루션

레퍼런스 디자인

오늘날의 최신 장치 요구 사항을 충족하며 향상된 제품을 구축하는 데 있어 Wolfspeed의 SiC MOSFET 기술이 어떻게 도움이 되는지 자세히 알아보려면 Wolfspeed의 650V SiC MOSFET, 컴패니언 부품 및 레퍼런스 디자인을 살펴보십시오.

고효율 및 고전력 밀도 온보드 충전 애플리케이션을 대상으로 하는 6.6kW 양방향 변환기에 장착된 Wolfspeed의 650V, 60mΩ(C3M™) SiC MOSFET 데모입니다 데모 보드는 가변 DC 링크 전압의 CLLC 토폴로지를 기반으로 하는 양방향 토템 폴 PFC(AC/DC) 단과 절연된 양방향 DC/DC 단으로 구성됩니다 높은 전환 주파수 조작을 활용하여 데모 보드를 더 작고 가벼우며 전체적으로 더 비용 효율적으로 만들 수 있습니다 Wolfspeed의 6.6kW 고전력 밀도 OBC 데모 보드는 90VAC ~ 265VAC의 입력을 수용하고, 충전 및 반전 모드에서 출력 시 250VDC ~ 450VDC를 96.5% 이상의 효율로 제공할 수 있습니다 이 데모 보드의 주요 대상 애플리케이션은 EV 충전 및 에너지 저장입니다 문서에는 자재 명세서(BOM), 회로도, 보드 레이아웃, 애플리케이션 참고 사항이 포함되어 있습니다

Wolfspeed C3M™ SiC MOSFET 및 쇼트키 다이오드의 안정성과 고속 전환 성능을 평가하고 최적화합니다 동기식/비동기식 벅 변환기 또는 부스트 변환기, 하프 브리지 및 풀 브리지와 같은 다용도 전력 변환 토폴로지에서 평가 보드를 분석합니다(참고: 풀 브리지 토폴로지의 경우 평가 키트 2개 필요) C3M™ SiC MOSFET의 3리드 및 4리드 TO-247 패키지 설치 공간이 있는 보드입니다 SiC 쇼트키 다이오드의 TO-247 및 TO-220 패키지와 호환됩니다 벅 변환기 또는 부스트 변환기 토폴로지에서 평가 보드를 실행하는데 추가 커패시터가 필요하지 않습니다 각 C3M™ SiC MOSFET에 사용 가능한 전용 게이트 드라이버 2개가 보드에 있습니다 테스트 하드웨어와 함께 TO-247-4 패키지에 1200V, 75mΩ C3M™ SiC MOSFET가 (2개) 포함되어 있습니다

고전력 밀도 애플리케이션을 대상으로 하는 6.6kW 고주파 DC-DC 변환기에 장착된 Wolfspeed의 650V, 60mΩ(C3M™) SiC MOSFET 데모입니다 이 데모 보드는 DC-DC LLC 토폴로지로 구성되며, 주 측면은 전체 브리지 단을 기반으로 하고 이차 측면은 비동기 정류 단을 기반으로 합니다 높은 주파수 조작을 활용하여 데모 보드를 더 작고 가벼우며 전체적으로 더 비용 효율적으로 만들 수 있습니다 Wolfspeed의 6.6kW 고주파 데모 보드는 380VDC ~ 420VDC의 입력을 수용하고, 출력 시 400VDC를 96% 이상의 효율로 제공할 수 있습니다 이 데모 보드의 주요 대상 애플리케이션은 산업용 전력 공급 및 EV 충전기입니다 문서에는 자재 명세서(BOM), 회로도, 보드 레이아웃, 애플리케이션 참고 사항이 포함되어 있습니다

Wolfspeed의 최신 (C3M™) 650V 60mΩ SiC MOSFET를 기반으로 하는 2.2kW 브리지리스 토템 폴 PFC 토폴로지의 고효율 저비용 솔루션입니다 모든 부하 조건에서 효율성 98.5% 이상, THD 4% 미만을 기록하며 티타늄 표준을 가뿐히 달성합니다 혁신적인 저항기 기반 전류 감지 솔루션입니다 모든 부하 조건에서 제로 크로싱의 인덕터 전류 왜곡이 적습니다 저주파 스위치 대신 범용 다이오드를 사용하여 자재 명세서(BOM)가 줄어듭니다 이 데모 보드의 주요 대상 애플리케이션은 서버, 통신 및 산업용 전력 공급 장치(PSU)입니다 문서에는 자재 명세서(BOM), 회로도, 보드 레이아웃, 애플리케이션 참고 사항이 포함되어 있습니다