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SiC在UPS中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

CHANBAEK ? 來(lái)源:功率半導(dǎo)體那些事兒 ? 作者:Disciple ? 2023-04-14 14:35 ? 次閱讀
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我們聊了關(guān)于UPS的概念和分類(lèi),以及在線(xiàn)式UPS的三個(gè)工作模式。第三代寬禁帶半導(dǎo)體WBG的誕生和發(fā)展,讓很多使用Si基半導(dǎo)體器件的行業(yè)得到提升,今天我們就簡(jiǎn)單地聊聊SiC在UPS中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

01前言

我們聊到,不間斷電源主要是為了在市電故障時(shí)能夠提供可靠和連續(xù)的電能。在一些大規(guī)模的應(yīng)用場(chǎng)合,比如說(shuō)大的數(shù)據(jù)中心、自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)、醫(yī)院等等那些對(duì)于電能持續(xù)性要求比較好的領(lǐng)域,試想一下,美國(guó)華爾街開(kāi)市的時(shí)候突然沒(méi)電,醫(yī)院手術(shù)過(guò)程中突然停電,后者的后果可是無(wú)法設(shè)想的,可見(jiàn)UPS的存在是必然的。

在當(dāng)今這個(gè)科技飛速發(fā)展的社會(huì),各行各業(yè)的產(chǎn)品都以肉眼可見(jiàn)的速度迭代,UPS也不例外。當(dāng)然,迭代的出發(fā)點(diǎn)往往與成本掛鉤,可以說(shuō)沒(méi)有哪一家公司愿意在成本增加遠(yuǎn)大于性能提升的情況下推成出新。而影響成本的主要因素還是效率,而決定效率的主要因素還是損耗,損耗小了,效率自然得到提高。

下面我們?cè)賮?lái)回顧下UPS的框架:

wKgaomQ48_aAWyyzAAByHH_LJ0U795.jpg

由4個(gè)部分組成:整流、儲(chǔ)能、逆變和控制開(kāi)關(guān)。

之前我們說(shuō)效率是影響成本的主要因素,那從哪些地方改善呢?其實(shí)主要還是集中在逆變那塊。一個(gè)是電路拓?fù)涞倪x擇、一個(gè)是功率器件的選擇,控制方法等等。

02簡(jiǎn)單的比較

目前UPS的逆變電路拓?fù)浯笾戮蛢呻娖胶腿娖降模渌嚯娖降谋容^少見(jiàn),下面我們就來(lái)簡(jiǎn)單聊下兩電平和三電平。

wKgZomQ48_aAEZe_AAEsNqs6Mzc182.jpg

三電平相對(duì)于兩電平來(lái)說(shuō),能夠做到更低的紋波電流,更高的輸出電壓,損耗相應(yīng)的便會(huì)降低,相應(yīng)的頻率便可以做得更高,緊接著濾波器的尺寸相應(yīng)的可以減小。但是三電平的控制方式要比兩電平的來(lái)得復(fù)雜。之前我們也有聊到過(guò)三電平:

太陽(yáng)能發(fā)電 Ⅶ —— 兩種三電平逆變拓?fù)浣榻B

SiC為主的WBG Semi現(xiàn)狀

除了拓?fù)?,眼下流行的SiC產(chǎn)品同樣能夠帶來(lái)一定的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。下面我們來(lái)大致看下傳統(tǒng)Si基功率器件和SiC帶來(lái)的哪些區(qū)別。

wKgZomQ48_aAEGfnAABEcsgcCYM199.jpg

wKgaomQ48_aAM4BzAADjD17jCn0460.jpg

上面是250kVA的UPS使用不同功率模塊下的效率和結(jié)溫的數(shù)據(jù),SiC的使用能夠提高頻率的同時(shí)降低了損耗,提高了效率。并且SiC的驅(qū)動(dòng)電路和控制方式和Si的并沒(méi)有太大的差異,所以在UPS中,SiC的使用能夠帶來(lái)很多的優(yōu)勢(shì),從而降低成本。

今天的內(nèi)容就聊到這里,希望大家能夠喜歡!

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