BASiC基本公司 BMS065MR12EP2CA2 SiC MOSFET模塊在商空熱泵中的技術(shù)應(yīng)用

引言

隨著全球?qū)δ茉葱逝c低碳技術(shù)的需求日益增長，商空熱泵(Commercial HVAC)作為大型建筑供暖、通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)的核心設(shè)備，亟需更高性能的功率器件以提升能效與可靠性。BASiC Semiconductor推出的 BMS065MR12EP2CA2 碳化硅(SiC)MOSFET模塊，憑借其低損耗、高耐溫及高功率密度等特性，為商空熱泵的能效升級提供了創(chuàng)新解決方案。

傾佳電子(Changer Tech)-專業(yè)汽車連接器及功率半導(dǎo)體(SiC碳化硅MOSFET單管，SiC碳化硅MOSFET模塊，碳化硅SiC-MOSFET驅(qū)動(dòng)芯片，SiC功率模塊驅(qū)動(dòng)板，驅(qū)動(dòng)IC)分銷商，聚焦新能源、交通電動(dòng)化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型三大方向，致力于服務(wù)中國工業(yè)電源，電力電子裝備及新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈。

商空熱泵的核心挑戰(zhàn)

商空熱泵系統(tǒng)需長時(shí)間高負(fù)荷運(yùn)行，其核心逆變器與壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)單元面臨以下挑戰(zhàn)：

高開關(guān)損耗與導(dǎo)通損耗：傳統(tǒng)硅基IGBT在高頻開關(guān)場景下效率受限。

熱管理壓力：頻繁啟停與高溫環(huán)境易導(dǎo)致器件過熱，影響系統(tǒng)壽命。

體積與成本限制：大尺寸被動(dòng)元件增加了系統(tǒng)復(fù)雜度與維護(hù)成本。

BMS065MR12EP2CA2的技術(shù)優(yōu)勢

1. 低損耗設(shè)計(jì)，提升系統(tǒng)效率

低導(dǎo)通電阻：典型值65mΩ(@18V)，顯著降低導(dǎo)通損耗，適用于大電流場景(如壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng))。

高速開關(guān)性能：支持高頻開關(guān)(典型開關(guān)時(shí)間<50ns)，結(jié)合SiC材料的快速反向恢復(fù)特性，減少開關(guān)損耗達(dá)30%以上，提升逆變器整體效率。

2. 高溫耐受與智能熱管理

高溫運(yùn)行能力：結(jié)溫支持至175°C，適應(yīng)熱泵系統(tǒng)的高溫工況。

集成NTC溫度傳感器：實(shí)時(shí)監(jiān)測模塊溫度，優(yōu)化散熱策略，避免過熱失效。

優(yōu)異散熱設(shè)計(jì)：采用陶瓷基板(Si?N?)與銅基板組合，熱阻低至0.63K/W，確保長期穩(wěn)定運(yùn)行。

3. 高可靠性，降低維護(hù)成本

功率循環(huán)能力：陶瓷基板與銅基板的結(jié)合，耐受10萬次以上溫度循環(huán)，壽命遠(yuǎn)超傳統(tǒng)模塊。

高絕緣性能：端子與基板間耐壓2500V(AC RMS)，滿足工業(yè)級安全標(biāo)準(zhǔn)。

4. 緊湊設(shè)計(jì)，優(yōu)化系統(tǒng)布局

高功率密度：Pcore?12 EP2封裝體積小巧，結(jié)合高頻開關(guān)特性，可減少電感與電容用量，降低系統(tǒng)體積與成本。

典型應(yīng)用場景

1. 熱泵逆變器驅(qū)動(dòng)

在壓縮機(jī)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路中，BMS065MR12EP2CA2可替代傳統(tǒng)IGBT，實(shí)現(xiàn)：

更高開關(guān)頻率：減少電流諧波，提升電機(jī)控制精度。

能效提升：典型工況下系統(tǒng)整體效率提升5%~8%，顯著降低運(yùn)行電費(fèi)。

2. 動(dòng)態(tài)負(fù)載適應(yīng)

針對熱泵頻繁啟停與變負(fù)荷工況，模塊的快速響應(yīng)能力(如脈沖電流50A)可確保壓縮機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行，避免電壓尖峰與機(jī)械沖擊。

3. 高溫環(huán)境下的穩(wěn)定運(yùn)行

在戶外或高溫機(jī)房場景中，模塊的高溫耐受性與智能溫控功能可有效降低散熱系統(tǒng)負(fù)荷，延長設(shè)備壽命。

國產(chǎn)SiC碳化硅MOSFET廠商BASiC基本股份針對SiC碳化硅MOSFET多種應(yīng)用場景研發(fā)推出門極驅(qū)動(dòng)芯片，可適應(yīng)不同的功率器件和終端應(yīng)用。BASiC基本股份的門極驅(qū)動(dòng)芯片包括隔離驅(qū)動(dòng)芯片和低邊驅(qū)動(dòng)芯片，絕緣最大浪涌耐壓可達(dá)8000V，驅(qū)動(dòng)峰值電流高達(dá)正負(fù)15A，可支持耐壓1700V以內(nèi)功率器件的門極驅(qū)動(dòng)需求。

國產(chǎn)SiC碳化硅MOSFET廠商BASiC基本股份低邊驅(qū)動(dòng)芯片可以廣泛應(yīng)用于PFC、DCDC、同步整流，反激等領(lǐng)域的低邊功率器件的驅(qū)動(dòng)或在變壓器隔離驅(qū)動(dòng)中用于驅(qū)動(dòng)變壓器，適配系統(tǒng)功率從百瓦級到幾十千瓦不等。

國產(chǎn)SiC碳化硅MOSFET廠商BASiC基本股份推出正激 DCDC 開關(guān)電源芯片BTP1521P,BTP1521F，該芯片集成上電軟啟動(dòng)功能、過溫保護(hù)功能，輸出功率可達(dá)6W。芯片工作頻率通過OSC 腳設(shè)定，最高工作頻率可達(dá)1.5MHz，非常適合給隔離驅(qū)動(dòng)芯片副邊電源供電。

對SiC碳化硅MOSFET單管及模塊+18V/-4V驅(qū)動(dòng)電壓的需求，國產(chǎn)SiC碳化硅MOSFET廠商BASiC基本股份提供自研電源IC BTP1521P系列和配套的變壓器以及驅(qū)動(dòng)IC BTL27524或者隔離驅(qū)動(dòng)BTD5350MCWR(支持米勒鉗位)。

實(shí)際測試數(shù)據(jù)支持

效率對比：在600V/25A測試條件下，模塊的開關(guān)損耗(Eon+Eoff)低至1.37mJ，較同級硅基器件降低40%。

溫升表現(xiàn)：滿負(fù)荷運(yùn)行下，結(jié)溫與外殼溫差穩(wěn)定在30°C以內(nèi)，熱管理效能優(yōu)異。

結(jié)語

BMS065MR12EP2CA2 SiC MOSFET模塊通過低損耗、高可靠性及緊湊化設(shè)計(jì)，為商空熱泵提供了面向未來的高性能解決方案。其技術(shù)特性不僅契合碳中和目標(biāo)下的能效需求，更能助力廠商降低全生命周期成本，搶占綠色能源市場先機(jī)。

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