實(shí)現(xiàn)SiC器件與先進(jìn)電機(jī)、電控系統(tǒng)的全方位優(yōu)化、匹配，并促使逆變器更加“智能化”和“傻瓜化”

比利時(shí)·蒙 - 圣吉貝爾和中國(guó)·南京 – 2024年9月23日 –為各行業(yè)提供所需高溫半導(dǎo)體解決方案的領(lǐng)導(dǎo)者CISSOID日前宣布：公司已與南京航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院電氣工程系達(dá)成深度戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方將攜手建立聯(lián)合電驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)室，共同研發(fā)針對(duì)碳化硅(SiC)功率電子應(yīng)用的全方位優(yōu)化、匹配先進(jìn)電機(jī)的電控系統(tǒng)，以充分發(fā)揮SiC器件的高頻、高壓、高溫、高效率、高功率密度等性能優(yōu)勢(shì)，更好地滿足工業(yè)、航空和新能源汽車應(yīng)用的廣泛需求。

先進(jìn)電機(jī)應(yīng)用 (如高轉(zhuǎn)速、高頻、高功率密度、高溫等)需要相匹配的逆變器支持，但業(yè)界一直為其開發(fā)難度所困擾。CISSOID與南京航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院電氣工程系建立的聯(lián)合電驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)室近期將推出的基于碳化硅(SiC)功率器仵的完整逆變器參考設(shè)計(jì)，將很好地解決了這一問題。規(guī)劃的參考設(shè)計(jì)將整合CISSOID 公司的SiC高壓功率模塊和相匹配的集成化柵極驅(qū)動(dòng)器，南京航空航天大學(xué)的控制板和軟件，超低寄生電感的直流母線電容和EMI濾波器，直流和相電流傳感器等其它附件。由此為先進(jìn)電機(jī)應(yīng)用可提供一個(gè)全面集成的完整“傻瓜型”逆變器開發(fā)平臺(tái)。

這樣，針對(duì)先進(jìn)目標(biāo)電機(jī)應(yīng)用，用戶可輕松設(shè)置參數(shù)與之適配，僅需較少時(shí)間即可完成校準(zhǔn)，使目標(biāo)電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，由此來開展各種測(cè)試和實(shí)驗(yàn)，為最終電機(jī)應(yīng)用的產(chǎn)品定型提供依據(jù)，其簡(jiǎn)易性將大大節(jié)省研發(fā)時(shí)間和工程人力資源，為用戶快速實(shí)現(xiàn)先進(jìn)電機(jī)應(yīng)用的產(chǎn)品化提供強(qiáng)有力的支持。隨著SiC功率器件的日趨成熟和普及，將大力推動(dòng)先進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用，同時(shí)也會(huì)促使逆變器更加“智能化”和“傻瓜化”。

SiC功率器件的高壓、高頻、高功率密度和高溫等優(yōu)越性能為先進(jìn)電機(jī)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。然而，用戶通常需要自己開發(fā)所有硬件，然后將第三方控制軟件集成到他們的設(shè)計(jì)環(huán)境中。這種傳統(tǒng)方式非常耗費(fèi)時(shí)間和工程人力資源，并且需要深入了解基于SiC的功率系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。這樣看來，即將推出的完整逆變器參考設(shè)計(jì)將為用戶完成這些費(fèi)時(shí)費(fèi)力的基礎(chǔ)工程工作，使用戶可直接利用這一參考設(shè)計(jì)平臺(tái)開展測(cè)試工作，由此快速地實(shí)現(xiàn)先進(jìn)電機(jī)應(yīng)用的產(chǎn)品化定型。

基于這一“傻瓜型”平臺(tái)的測(cè)試和產(chǎn)品化設(shè)計(jì)完成后,用戶可以按照物料清單選擇采購(gòu)整個(gè)逆變器方案的全部材料，或只是購(gòu)買已整合柵極驅(qū)動(dòng)的碳化硅智能功率模塊(IPM)和控制板等核心軟硬部件, 而其他組件和逆變器外殼等組件則可從他們的首選供應(yīng)商處采購(gòu)。這樣，用戶即可以迅速地將逆變器整合到目標(biāo)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，并快速地投入先進(jìn)電機(jī)動(dòng)力總成系統(tǒng)的生產(chǎn)。

總之，碳化硅功率器件在導(dǎo)通電阻、阻斷電壓和結(jié)電容方面的性能顯著優(yōu)于傳統(tǒng)硅基功率器件，能夠支持先進(jìn)電機(jī)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)更高的功率體積密度、更高的功率質(zhì)量密度、更高的開關(guān)頻率、更高的效率，乃至更高的工作溫度并降低冷卻系統(tǒng)的復(fù)雜程度。然而，實(shí)現(xiàn)這些更高性能對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。CISSOID與南京航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院電氣工程系聯(lián)合開發(fā)的這一完整“傻瓜型”逆變器參考設(shè)計(jì)正是考慮到了為先進(jìn)電機(jī)應(yīng)用的用戶減輕設(shè)計(jì)難度，節(jié)省開發(fā)時(shí)間和人力資源的投入，并快速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化。

“無論是在研究還是在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中，業(yè)界一直都在追求電機(jī)和電氣的完美整合。如今，工業(yè)、航空和新能源汽車技術(shù)正在快速發(fā)展，大規(guī)模的先進(jìn)電機(jī)和電氣應(yīng)用將牽引、推動(dòng)這一追求達(dá)到極致?！蹦暇┖娇蘸教齑髮W(xué)自動(dòng)化學(xué)院電氣工程系郝振洋教授表示?！澳壳?，基于高可靠性SiC器件的應(yīng)用在匹配電機(jī)的電氣設(shè)計(jì)方面已有很大改善;但業(yè)界原有的、基于硅器件的門級(jí)驅(qū)動(dòng)，可靠性等方面還相對(duì)較弱，這已成為了實(shí)現(xiàn)高水平應(yīng)用的瓶頸。CISDOID的高溫半導(dǎo)體芯片和封裝技術(shù)，及其在石油、航空航天等高端應(yīng)用領(lǐng)域所積累的高可靠系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，將極大地幫助我們實(shí)現(xiàn)完美的電機(jī)和電氣一體化設(shè)計(jì)，滿足未來工業(yè)、航空及新能源汽車領(lǐng)域的更高需求。”

“我們很高興能與南京航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院電氣工程系展開合作;該學(xué)院是中國(guó)一流的科研機(jī)構(gòu)，擁有完備的科研創(chuàng)新平臺(tái)，承擔(dān)了多批國(guó)家重要研究項(xiàng)目，并持續(xù)推動(dòng)電機(jī)與電氣技術(shù)向前發(fā)展，以及在工業(yè)、航空航天及新能源汽車領(lǐng)域進(jìn)行廣泛應(yīng)用。此次雙方開展研發(fā)合作，將會(huì)針對(duì)SiC功率電子應(yīng)用，旨在開發(fā)出完全匹配、且經(jīng)過全方位優(yōu)化的電機(jī)和電控系統(tǒng)，由此為工業(yè)、航空及新能源汽車應(yīng)用提供更為優(yōu)秀的產(chǎn)品?！盋ISSOID首席執(zhí)行官Dave Hutton先生表示?！癈ISSOID一直都十分注重與中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的融合發(fā)展，我們自從募集到來自中國(guó)的投資以來，陸續(xù)已在芯片制造、封裝測(cè)試等方面與中國(guó)公司進(jìn)行了廣泛的合作。此次與中國(guó)的一流科研機(jī)構(gòu)合作，則進(jìn)一步凸顯了CISSOID力求廣泛融入中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)生態(tài)的戰(zhàn)略?！?