基于SiC的完整“傻瓜型”逆变器参考设计为先进电机应用铺平了道路

先进电机应用（如高转速、高频、高功率密度、高温等）需要相匹配的逆变器支持，但业界一直为其开发难度所困扰。全球领先的高温半导体解决方案提供商CISSOID公司近期推出的基于碳化硅（SiC）功率器件的完整逆变器参考设计很好地解决了这一问题。该参考设计整合了CISSOID 公司的SiC高压功率模块和相匹配的集成化栅极驱动器，Silicon Mobility公司的控制板和软件，超低寄生电感的直流母线电容和EMI滤波器，直流和相电流传感器等其它附件。由此为先进电机应用提供了一个已全面集成的完整“傻瓜型”逆变器开发平台。

这样，针对先进目标电机应用，用户可轻松设置参数与之适配，仅几个工作日内即可完成校准，使目标电机正常运转，由此来开展各种测试和实验，为最终电机应用的产品定型提供依据，其简易性大大节省了研发时间和工程人力资源，为用户快速实现先进电机应用的产品化提供了强有力的支持。随着SiC功率器件的日趋成熟和普及，将大力推动电机的先进应用，同时也会促使逆变器更加“智能化”和“傻瓜化”。

目前该参考设计的标准版本支持高达350KW/850V的电机驱动，其硬件如碳化硅功率模块、驱动板、母线电容等已有多种型号进行相互置换，以适应用户的特殊需求；而其控制板软件设计包含了对各种类型电机和各种算法控制等技术参数的选择设置，包括Silicon Mobility的为电动汽车动力总成应用所开发的控制软件OLEA® APP INVERTER。因此，该完整“傻瓜型”逆变器参考设计可适应各种功率大小、各种类型、各种算法控制及各种应用环境的电机应用，尤其适应于有如高转速、高频、高功率密度、高温等先进应用要求的电机。

SiC功率器件的高压、高频、高功率密度和高温等优越性能为先进电机应用奠定了基础。然而，用户通常需要自己开发所有硬件，然后将第三方控制软件集成到他们的设计环境中。这种传统方式非常耗费时间和工程人力资源，并且需要深入了解基于SiC的功率系统设计以及电机控制系统的设计。这样看来，CISSOID推出的完整逆变器参考设计已经为用户完成了这些费时费力的基础工程工作，使用户可直接利用这一参考设计平台开展测试工作，由此快速地实现电机应用的产品化定型。

基于这一“傻瓜型”平台的测试和产品化设计完成后，用户可以按照物料清单选择采购整个逆变器方案的全部材料，或只是购买已整合栅极驱动的碳化硅智能功率模块（IPM）和控制板等核心部件, 而其他组件和逆变器外壳等组件则可从他们的首选供应商处采购。这样，用户即可以迅速地将逆变器整合到目标电机驱动系统中，并快速地投入电机动力总成系统的生产。

电动汽车的蓬勃发展正促使电驱动总成加速演进，高压平台、碳化硅电机控制器市场占比不断提升，电驱动总成也日趋三合一或多合一，并逐步走向深度融合。这也会推动分布式驱动在乘用车领域有所突破，目前轮边驱动乘用车已开始上市，尽管轮毂电机在乘用车大规模应用尚未完全成熟。此外，电动车的电驱动进步也带动了其它工业领域的先进电机应用，因而业界迫切需要通用型逆变器平台来支持这一趋势的发展，以求缩短研发时间，并加快产品化速度。

总之，碳化硅功率器件在导通电阻、阻断电压和结电容方面的性能显著优于传统硅基功率器件，能够支持先进电机应用实现更高的功率体积密度、更高的功率质量密度、更高的开关频率、更高的效率，乃至更高的工作温度并降低冷却系统的复杂程度。然而，实现这些更高性能对电机驱动和控制系统设计提出了更高的要求。CISSOID推出这一个完整的“傻瓜型”逆变器参考设计的目的，就是为了帮助开发先进电机应用的用户减轻设计难度，节省开发时间和人力资源的投入，并快速实现产品化。