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从电动汽车到太阳能,新一代功率半导体正成为节能多面手

   2012-11-02 日经BP社16850
应用领域范围全面扩大

        除了汽车厂商以外,还有其他企业也在研究将新一代功率半导体应用于纯电动汽车。马达和逆变器装置等领域的大型厂商安川电机公司试制出了利用碳化硅功率元件的纯电动汽车行驶系统,并在2011年1月举行的展会上展出。三菱电机也于2012年3月,公布了碳化硅逆变器与马达合为一体的纯电动汽车驱动系统(图8)。 

图8 三菱电机开发的逆变器一体型纯电动汽车马达系统
输出为70千瓦,与该公司原有产品相比,体积减小一半。右侧为内部。可看见逆变器基板。

        此外,三菱电机和意法半导体还在研究将碳化硅应用于太阳能电池功率调节器及微逆变器。这些都是将太阳能电池的直流输出转变为交流的装置。通过将硅功率元件改为碳化硅元件,就可使电力转换时产生的能量损失降低几个百分点。虽说只有几个百分点,但由于与太阳能电池的发电量直接相关,因此有很大的效果。 

        最近备受关注的事例还有在无线供电系统中采用碳化硅。罗姆在2011年10月的展会上展出了相关产品,在电场耦合方式的50瓦无线供电装置发送端逆变器上使用了碳化硅晶体管(MOSFET)。逆变器的转换效率高达95%。 

        还有一些奇特的事例,例如在音响系统的电源中使用了碳化硅。高级汽车音响企业Bewith公司在2011年12月的东京车展上,展出了与新日本无线公司共同开发的配备了碳化硅二极管的功率放大器,并实际安装到汽车上进行了演示。碳化硅二极管由于响应速度快,因此易于配合音量变化等负荷变动。并且,由于结晶缺陷较少,可抑制漏电流,减少白噪音。(编辑委员:田岛进;《日经电子》记者:根津祯) 
 
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