【導讀】不間斷電源 (UPS) 和其他基於電池的儲能係統可以確保住宅、電信設施
、數據中心、工業設備、醫(yi)療(liao)設(she)備(bei)和(he)其(qi)他(ta)關(guan)鍵(jian)設(she)備(bei)的(de)持(chi)續(xu)供(gong)電(dian)。憑(ping)借(jie)先(xian)進(jin)的(de)半(ban)導(dao)體(ti)技(ji)術(shu)，這(zhe)些(xie)係(xi)統(tong)能(neng)夠(gou)確(que)保(bao)可(ke)靠(kao)供(gong)電(dian)，提(ti)供(gong)濾(lv)波(bo)功(gong)能(neng)，並(bing)在(zai)發(fa)生(sheng)短(duan)期(qi)電(dian)網(wang)斷(duan)電(dian)時(shi)保(bao)障(zhang)供(gong)電(dian)。對(dui)於(yu)更(geng)長(chang)時(shi)間(jian)的(de)停(ting)電(dian)，這(zhe)些(xie)係(xi)統(tong)可(ke)以(yi)提(ti)供(gong)足(zu)夠(gou)的(de)時(shi)間(jian)讓(rang)關(guan)鍵(jian)設(she)備(bei)安(an)全(quan)地(di)關(guan)閉(bi)。 

UPS的設計要項一文中，我們帶大家了解了UPS的使用用例與具體產品規格，本文將從SiC器件的角度出發，幫助您設計 UPS 或其他電池儲能係統。

SiC正在推動革命

碳化矽 (SiC) 產品，即所謂的寬禁帶產品
，可以對 UPS關guan鍵jian參can數shu產chan生sheng積ji極ji影ying響xiang。高gao開kai關guan頻pin率lv可ke以yi減jian小xiao無wu源yuan組zu件jian的de尺chi寸cun並bing降jiang低di產chan品pin的de整zheng體ti重zhong量liang，方fang便bian運yun輸shu並bing降jiang低di擁yong有you成cheng本ben
，讓rang用yong戶hu有you更geng多duo空kong間jian存cun放fang更geng大da容rong量liang的de UPS，以迎接大數據時代的持續增長。

安森美 SiC MOSFET 的所有器件都具有雪崩額定值並符合 100% 工作電壓要求，具有出色的穩健性和可靠性。與許多其他平麵型 SiC MOSFET 一樣，在負柵極驅動電壓下運行也沒有問題。由於特殊的平麵設計，安森美的所有 SiC MOSFET 產品係列在整個生命周期內 RDS(ON)
、VTH或二極管正向電壓均無漂移。為達到理想性能，推薦的柵極電壓為 18 V
，也可低至 15 V
，以與上一代 SiC MOSFET 兼容。

安森美是“端到端”的 SiC 供應商
，涵蓋從基板到模塊的整個流程。憑借我們垂直整合的端到端供應鏈和 SiC 產品的出色效率，我們為客戶提供所需的供應保證，以支持未來快速增長的市場。

圖 1. 安森美 SiC 產品：從基板到係統

SiC MOSFET的驅動器

基於 SiC 的 UPS 係統有利於高頻，相對於矽柵極驅動器，對於 SiC 柵極驅動器提出了更高的要求。在為新一代 UPS 係統選擇 SiC MOSFET 時，為了提高 SiC MOSFET 功率實施的穩健性，需要強調以下幾點：

●  高電流能力：在導通和關斷時輸送高峰值電流以使 CGS 和 CGD 電容快速充電和放電。 

●  抗擾度強：在具有快速開關 SiC MOSFET 的係統中，SiC 柵極驅動器必須考慮與快速 dV/dt 和感應噪聲相關的抗擾度。特別是，允許的最大和最小電壓表示對正負浪湧事件的抗擾度。 

●  匹配的傳播延遲：傳播延遲是從 50% 的輸入到 50% 的輸出的時間延遲，這在高頻應用中至關重要；延遲不匹配會導致開關損耗和發熱。 

NCP51561 SiC MOSFET（一種隔離式雙通道 SiC MOSFET 柵極驅動器）滿足所有這些要求
，具有 4.5 A/9 A 拉電流和灌電流峰值。NCP51561 提供快速而匹配的傳播延遲。兩個獨立的 5 kV RMS（UL1577 額定值）電氣隔離柵極驅動器通道，具有可調死區時間
，可用於兩個低邊、兩個高邊開關或半橋拓撲。

評估設計權衡

效率是儲能係統的一個重要考慮因素
，而效率的關鍵是高速開關和高效拓撲結構，例如 NPC nibianqituopujiegou。yuxiangduijiandandetuopujiegouzhongpeizhidedisubandaotixiangbi，yuxiangduifuzadangaoxiaodetuopujiegouxiangjiehedegaokaiguansudubandaotichengbengenggao。raner
，bandaotichengbendezengjiajiangbeiqitadifangdejieshengsuodixiao。biru，gaosukaiguanzhuanhuaweigengdidemokuaisunhaohegengchangdedianchishouming。tazhichishiyonggengxiao、成本更低的電容器和電感器
，從而提供更緊湊的終端產品。在性能和成本/尺寸/控製難度之間總是存在折衷。

圖 2.逆變器拓撲結構比較

尋找產品生命周期支持

開始設計時，應確保您可以獲得所選電源產品的 SPICE 模型和 STEP 文件。PSpice 模型有助於研究電路、模塊和芯片層麵的反向恢複行為和寄生效應。這些模型還支持熱仿真和自發熱效應的探索。 

此外，應尋找對第三方仿真工具的支持。而且，您的供應商應在整個產品生命周期中為您提供支持，包括仿真、產品選擇、布局
、優化
、原(yuan)型(xing)製(zhi)作(zuo)和(he)終(zhong)端(duan)客(ke)戶(hu)係(xi)統(tong)的(de)生(sheng)產(chan)。安(an)森(sen)美(mei)是(shi)各(ge)種(zhong)功(gong)率(lv)半(ban)導(dao)體(ti)器(qi)件(jian)和(he)相(xiang)關(guan)組(zu)件(jian)的(de)全(quan)方(fang)位(wei)服(fu)務(wu)供(gong)應(ying)商(shang)，提(ti)供(gong)完(wan)整(zheng)的(de)內(nei)部(bu)端(duan)到(dao)端(duan)供(gong)應(ying)鏈(lian)和(he)全(quan)球(qiu)客(ke)戶(hu)支(zhi)持(chi)。

結論

在本文中，我們討論了 UPS 和其他電池儲能係統
、用例、拓tuo撲pu結jie構gou以yi及ji如ru何he選xuan擇ze合he適shi的de功gong率lv半ban導dao體ti。安an森sen美mei憑ping借jie長chang期qi以yi來lai積ji累lei的de專zhuan業ye知zhi識shi和he在zai電dian源yuan管guan理li和he轉zhuan換huan方fang麵mian的de地di位wei，幫bang助zhu全quan球qiu客ke戶hu開kai發fa采cai用yong尖jian端duan技ji術shu的de UPS 係統，最大限度地提高負載的供電質量和可靠性，同時降低擁有成本。

在設計穩健的 UPS 係統時，采用基於碳化矽的功率級對於減少功率損耗、提高功率密度和降低散熱成本起著至關重要的作用。選擇以基礎設施級可靠性為基礎構建的高度穩健的 SiC 功率器件是設計持久耐用的 UPS 係統的關鍵。安森美從原材料到完整模塊解決方案的端到端 SiC 製造流程確保了出色的供應質量和可靠性。

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