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SiC MOSFET系列

了解德欧泰克的SiC MOSFET系列,该系列元件非常适合用于电动汽车的充电系统、太阳能逆变器以及汽车,工业和商业领域的其他电源应用。

 

这些碳化硅MOSFET的规格是低开关损耗,高电压电平(1200 V),最大53 mΩ至23 mΩ导通电阻(RDSon),低栅极电荷(从-8 V到22 V连续栅源电压(VGSS))等等。

 

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电动自行车的科技未来,由德欧泰克的200V肖特基二极管提供动力

春天即将来临,人们又一次被大自然吸引。电动自行车现在已成为标准,它使得每个人,从骑行专业人士到休闲骑行者,都可以出去走走。最新的自行车款式的特点是智能连接,高效的电机控制,以及时尚的设计,不仅使骑行更容易,而且便于携带物品。

高端款式采用碳框架来代替铝材料以减轻重量。他们配备了一个800 Wh的电池,一个52 V的12档中驱动电机,并通过皮带将动力传递到无齿轮后轮。另一种选择是跨界电动自行车,它适用于日常任务,长途旅行和运动山地骑行。这些自行车通常有48V的电池和750Wh的容量。对于城市和短途山地骑行,一辆车架安装400Wh /36V电池的全能自行车是一个不错的选择。

即使是36V的电池也需要配备高压肖特基二极管的充电设备。根据经验,它的反向电压必须是电池的直流电压高5到7倍。德欧泰克的 SBCT30200 是一个2x 15A, 200V的双肖特基二极管,采用TO-220AB封装。非常适合于正激变换器的输出级,该输出级需要两个二极管在一个共同的阴极配置,最好的做法是仅将负载输出二极管到其标称额定电流值的三分之一或一半。功率损耗和热量随之减少到最低限度。在5 A的输出电流下,即使是高容量的电动自行车电池也可以在几个小时内充满电。

每辆电动自行车都配备了MOSFET,德欧泰克专门为电池管理和智能功能的连接提供了这些元器件。这些芯片调节电子马达的电源,从而精确控制其速度和方向。它们提高了效率、性能和连接性。

“绿色车轮”:城市交通变化中的可持续公交车

欧盟、欧洲自由贸易联盟和英国地区的电动公交车注册量有所上升,目前已注册近7200辆。欧洲汽车制造商协会(ACEA)报告称,去年欧洲电动公交车注册量增长了39.1%,其中前三大市场增长显著分别为: 法国(+221.3%)、西班牙(+172.4%)和德国(+37.5%)。尽管由替代能源驱动的公交车越来越受欢迎,但柴油公交车的份额仍然最大,为62.3%,低于2022年的66.9%。公交车和长途客车制造商不断开发更清洁、更环保的车型,以减少道路交通的二氧化碳排放。然而,他们无法独自克服挑战。公共交通和长途汽车运营商需要投资并运营盈利的新模式。

根据ACEA的数据,公共汽车是欧盟使用最广泛的公共交通工具,占所有公共交通出行的一半以上。它们是所有机动交通工具中碳排放量最低的,这使它们成为重要的公共服务,并对碳减排做出重要贡献。

德欧泰克的电源元件在电动交通和“绿色”公共交通领域发挥着重要作用。从为太阳能电池板提供专用旁路二极管开始,现在不仅可以在公交车站的屋顶上找到,而且越来越多地出现在每个公交车站的候车亭上。尽管公交车站的大型光伏装置能够为公交车队充电,但公交车站的小型光伏装置则用于夜间为候车亭照明和运行乘客信息系统。充电站是碳化硅(SiC)器件应用的下一个重要领域。您可能已经看到过带有架空“受电弓”连接器的终点站。每当公交车停在这里时,它就会自动连接并给电池充电。用于充电的功率电子设备要么是固定的,要么是集成在公交车上的。德欧泰克的 SiC MOSFETsSiC Schottky 二极管有助于减少能量损耗并提高转换器的性能。驱动逆变器是使电机转动从而使搭载乘客的长途汽车前最后的部分。德欧泰克提供了许多符合汽车标准的零部件,用于电池管理系统、驱动电子设备、油泵和冷却水泵、乘客空调等辅助功能。

电动革命:不断增长的电力需求推动电动汽车的未来

日益增长的电动汽车需求正在推动电力消耗激增。根据制造商的数据,电动汽车的平均能耗在每100公里11kWh至30kWh之间,具体取决于车型。因此,耗电量计算通常基于每100公里15kWh。考虑到电动汽车数量的快速增长,需要强大的能源系统、智能电网和可持续能源来满足不断发展的电力需求。

我们如何使用更多的光伏发电?一个易于实施的解决方案是将太阳能车棚与充电桩相结合。合适的停车场随处可见,比如在公司、超市、休闲中心、公寓楼和家庭住宅。一个受欢迎的点是保护汽车免受日晒、冰雹和被雾或挡风玻璃结冰的伤害。使用双向充电系统可以使电动汽车用于储能和电网平衡。

在公共充电站,1kWh的收费是多少?1kWh的电费预计在0.25至0.35欧元之间,即每100公里的费用在3.75至5.25欧元(按上述消耗)。相比之下,一辆类似的柴油车,每百公里油耗为4.5升,燃油成本为1.70欧元,100公里费用为7.50欧元。但电动汽车真的比传统汽车更具可持续性吗?德国工程师协会(VDI)最近的一项研究得出结论,一辆典型的中型电动汽车在9万公里的使用寿命后就会变得“环保”。在典型的20万公里的整个生命周期中,其的温室气体排放量将比传统内燃机汽车低55%。

电动汽车充电系统在高电压下运行,必须高效且体积小。基于碳化硅(SiC)的功率半导体满足了所有这些需求。它们通常带有650V或1200V,并且具有较低的开关损耗。因此,它们可以在非常高的开关频率下工作,这使得线圈和变压器等磁性元件的尺寸大大减小。德欧泰克的 SICW40C120 是一个2x 20A / 1200 V SiC肖特基二极管,采用TO-247封装。与基于硅的类似器件相比,它的开关损降低了90%。

PCN073: Replacement of SK85, SK86 by SK56SMC-3G and SK86-3G

Replacement of Schottky diodes by improved versions

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SK85, SK86

由德欧泰克的旁路二极管SK4045YD2-3G保护的光伏电池板

德欧泰克在其全球工厂的屋顶上都安装了太阳能电池板,除了印度(未来计划在那里安装)。在德国的总部有三栋楼,在中国有两栋楼,在斯洛文尼亚和瑞士各有一栋楼。德国工厂的装机容量为600kwp,即使在阴天也能满足大部分的电力需求。在阳光充足的时候,多余的能量要么用来给公司的电动汽车充电,要么被送入公共电网。

部分遮阳对每个太阳能模块都构成风险。天线、烟囱、灰尘或鸟粪会在光伏电池内部形成一条高阻抗路径。未被遮挡的电池继续通过该路径输送电流,造成所谓的热点,进而导致热损伤。模块内的旁路二极管可防止此类损坏,因此是必要性保护元件。德欧泰克的 SK4045YD2-3G 是一款40A/45V肖特基旁路二极管,采用TO-263AB/D2PAK封装,具有低热阻、低正向电压、低漏电流和高ESD能力。

当可再生能源充足时,可自动洗碗或给电动汽车充电 ——在短期内为你省钱

通常在太阳能(或风能)能量供应充足时,但此时电力需求却很低。为了不浪费这些“免费”的能源,如果灵活的用电设备——比如洗衣机、洗碗机,甚至电动汽车,能够根据能源的供应情况自动运行或充电,那就太好了。从2025年起,欧盟的电力供应商被要求提供灵活的电价: 当电力供应充足且价格便宜时,每千瓦时的价格也会很低,这时便是启动电力设备的好时机。

现在,用户已经可以查看可再生能源供应充足的时间,并可以手动或自动打开任何用电设备。弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(ISE)开发的一款应用程序实现了这一点: Energy -charts.info。该应用程序使用电力交通灯,帮助调整消耗以适应当前的发电量。它以可再生能源在电力负荷中的所占比例为基础。当发电量高于消耗量10%时,交通灯将显示绿色。如果当前水平低于平均值10%,交通灯将显示红色。

该应用程序提供了一个API(应用程序编程接口),允许智能家居在交通灯变绿时自动打开电源负载。一些知名品牌的家用电器已经在使用该功能。德欧泰克的功率MOSFET DI018N65D1 是中等功率设备的理想负载开关。两个器件反串联构成一个交流开关,能够承受高达约2800 W的功率负载。这些部件采用节省空间的D-PAK封装,并提供650 V的漏源电压,适用于230-240 V的市电应用。在10 V栅极电压下,导通状态电阻通常为165 mΩ。

数据服务器的节能供电

像Fraunhofer ISE 的"energy-charts.info"应用程序可以在可再生能源充足时通过使用电力来帮助节约能源。但是,任何应用程序都需要一个随时随地可以可靠运行的数据网络。全球网络的支撑是分布在世界各地的大量数据服务器,最好是在寒冷地区,因为寒冷地区的冷却条件更好。由于数据服务器需要能源,电源会有损耗,导致产生热量,需要被移除。

设计服务器电源,使效率尽可能高,从而将损耗降到最低是必要的目标。由于数据服务器的数量庞大,即使是小的改进也会在全球范围内节省大量能源。D德欧泰克的输入整流桥 GBI25J-LV 采用整流芯片构建,其正向电压降比标准版本GBI25J低10%。由于在每个主周期中总有两个二极管导通,因此功耗节能幅度甚至达到20%。对于一个全天候运行的电源来说,这是相当可观的。

避雷器保护的报警系统

现代报警系统提供各种功能,如防盗报警、视频监控、声光信号、光开关和存在检测。在盗窃、火灾、水灾等紧急情况下,它们h会发出响亮的报警声,或者根据系统不同,使用静音报警来提醒人们或者报警中心。

有不同类型的运动检测器,采用不同的工作原理。被动红外(PIR)检测器是最常用的,在室内和室外均可使用。入侵报警系统通常采用多种运动检测器的组合,以降低误报警的风险。例如,双PIR检测器由两个不同的PIR传感器组成,只有当两个传感器都检测到运动时才会触发报警。

当然,报警电子设备本身也需要受到保护。例如,来自电源的浪涌电流,来自雷击,都可能会损坏敏感的传感器电路。德欧泰克的瞬态电压抑制器(TVS) P6SMBJ5.0CA  为电子报警系统提供可靠的浪涌保护,其工作电压为5V,峰值功率为600W,并采用了节省空间的DO-214AA/SMB封装。

“GoGreen,未来更亮”:LED灯助力城市发展

LED灯具是朝着环保街道照明迈出的创新一步。它们可以实现整夜照亮人行道和街道,提高城市和市政当局的安全性和舒适性。LED通过电致发光将电能转化为光,使其比传统照明技术更耐用、更节能。

因此,可以实现可观的能源和成本节约。由于路灯与公共固定线路相连,因此在照明电子设备的输入整流器阶段必须小心谨慎。由雷击引起的高电压浪涌可能损坏该电路,导致设备故障和不必要的黑暗。

德欧泰克的 SM4000 整流二极管在单个DO-213AB外壳封装下提供了令人印象深刻的4000 V电压反向电。因此,过压浪涌几乎不会损坏输入级,从而确保路灯的可靠运行。这些二极管的平均正向电流为1 A,足以满足通常使用的LED驱动器的功率需求,并且它们的小尺寸可以节省空间的电路板组件。所有这些都是为了夜间明亮安全的人行道和街路。

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