赋能下一代柔性配电:恒德新能源固态变压器(SST)事业部
致电力电子研发工程师:以“芯-驱-拓扑”全栈生态,击破SST研发壁垒
固态变压器(Solid State Transformer, SST)正加速重塑中高压配网、数据中心供电、重卡超充及微电网形态。然而在工程实践中,严苛的指标要求研发工程师面对多重挑战:
高开关频率下的寄生杂感与动静态均流控制;
高 dv/dt 诱发的门极米勒效应误导通风险;
中高压级联系统(10kV/13.8kV)中的绝缘耐压与局部放电(局放)寿命;
高温工况下的系统效率衰减与热设计瓶颈。
恒德新能源有限公司固态变压器(SST)事业部,作为国产第三代半导体领军企业基本半导体(BASiC)与功率驱动龙头青铜剑科技(Bronze Tech)的核心一级授权代理商,依托顶尖的碳化硅器件储备、原厂级驱动设计匹配与深厚的千瓦/兆瓦级级联拓扑仿真落地能力,为研发工程师提供“SiC功率器件 + 隔离驱动解决方案 + SST模组参考设计 + PLECS/实测验证”的全链条交钥匙技术支持。
一、 核心硬实力:基本半导体(BASiC)SiC 全矩阵器件支撑
恒德新能源固态变压器事业部提供从单管到大功率模块、从平面栅到第3代/3.5代技术的完整产品线:
1. 工业级/车规级 SiC MOSFET 模块矩阵
Pcore™2 E2B 系列(主推型号:BMF240R12E2G3) :
内嵌 SiC SBD:传统 SiC 体二极管长期运行内阻漂移高达 42%,BASiC 内嵌 SBD 结构将漂移严格抑制在 3% 以内,显著提升并网工况浪涌穿越能力。
反常负温度系数优势:开通损耗 呈负温度特性(结温升高损耗反而下降),重载高温下效率更出色。
高可靠封装:标配高可靠性 AMB 陶瓷基板与高温焊料,抗弯强度达 700N/mm
2
,杜绝热冲击分层。
Pcore™2 ED3 系列(主推型号:BMF540R12MZA3 / 720A / 900A) :
专为中大功率应用打造,1200V 电压下导通电阻低至 2.2mΩ (720A 为 1.68mΩ)。
支持 100kW~250kW 单模组紧凑设计,自带低杂感铜基板,支持高达 50kHz 连续硬开关/软开关工况。
Pcore™2 34mm / 62mm 及双向共源极(SSCB)拓扑模块:
34mm 系列(如 BMF80R12RA3) :击穿电压 BV 裕量高(∼1600V),175
∘
C 漏电流 <2.5μA,一致性极高。
L3 / ED3 双向共源极模块(如 BMCS0D90MR12MG5,常温 0.9mΩ) :专为 SST 交流侧保护、固态断路器(SSCB)定制,关断响应达微秒级。
封装形态 代表型号 电气规格 (VDSS/IDnom/RDS(on)) 核心工艺特性 推荐应用场景
E2B BMF240R12E2G3 1200V/240A/5.5mΩ AMB 100~125kW SST 前级整流/PCS
ED3 BMF540R12MZA3 1200V/540A/2.2mΩ B3M芯片平台、低阻抗铜基板、超低 E
sw
250kW SST 模组/储能变流器
62mm BMF540R12KHA3 1200V/540A/2.5mΩ 低杂感结构(≤14nH)、高温出流强 大功率光储、电机驱动
34mm BMF80R12RA3 1200V/80A/15.0mΩ BV 裕量高达 1600V、上下桥偏差 <0.07V 高频辅助电源、中功率变换
TO-247/QDPAK B3M020120ZN / B3M006C120Y 650V~1700V 单管(zui低至 6mΩ) 第3代 B3M 晶圆工艺、FOM 降低 30% 多管高频并联、移相全桥
二、 破解高频痛点:青铜剑科技专用驱动方案
SiC MOSFET 的高 dv/dt(可达 20∼60kV/μs)会诱发剧烈的米勒寄生电流,导致器件误导通引发桥臂直通。西安恒德新能源联合青铜剑科技,提供芯片级与板级全套防护:
专用即插即用驱动板(2CD0210 / 2CP0225 系列) :
2CD0210T12A0/C0:适配 E2B 模块,单通道 2W,峰值驱动电流达 10A,支持 15V 定压或 16~30V 宽压输入。
2CP0225T12:适配 ED3 模块,单通道 2W,峰值拉灌电流达 25A,开关频率zui高支持 200kHz,板级集成 5000Vac 绝缘隔离。
全方位保护机制:
集成有源米勒钳位(Active Miller Clamp) :实测对比显示,无米勒钳位时下管被抬升的门极电压尖峰达 7.3V(远超门槛电压),引入米勒钳位后死死压制在 0∼2V 安全电平,彻底消除误导通直通隐患。
硬件级防直通互锁与软关断(Soft Turn-Off) :集成原副边欠压保护(UVLO)、V
DS
短路过流保护与有源钳位,防止关断电压过冲打穿器件。
三、 深耕固态变压器:实测级模组与系统设计工程经验
西安恒德新能源固态变压器事业部不仅销售器件,更深度沉淀了 SST 前级级联整流(ISOP/Cascaded H-Bridge)与后级隔离转换的整套拓扑经验:
[ 10kV / 13.8kVac 电网输入 ]
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┌────────────────┴────────────────┐
│ 三相级联 AC-DC 变换 (ANPC/两电平) │ ── 采用 BMF240/540 模块 (fsw: 20kHz)
└────────────────┬────────────────┘
│ 1600Vdc 中间母线 (中点箝位)
┌────────────────┴────────────────┐
│ 高频隔离 DC-DC 变换 (DAB/LLC) │ ── 双变压器对称/软开关 (fsw: 30~50kHz)
└────────────────┬────────────────┘
│
[ 800Vdc 隔离母线输出 ]
1. 125kW SST 模组拓扑(基于 BMF240R12E2G3 + 2CD0210 驱动)
AC-DC 侧:采用 ANPC 三电平拓扑,承受 1600V 直流母线,开关管电流裕量充足,工作在 20kHz。
隔离 DC-DC 侧:采用输入串联输出并联(ISOP)的 DAB 拓扑,工作频率 30~50kHz,搭配青铜剑 2CD0210T12 驱动,整机满载效率 ≥98%,全功率范围效率 >97.5%。
散热与布局:强迫风冷条件下,满功率运行时开关管zui高结温较低。
2. 250kW SST 模组方案(基于 BMF540R12MZA3 + 2CP0225 即插即用驱动)
面向更大功率密度需求,单模组输出 250kW,隔离输出 800V/156.25A。
DC-DC DAB 在 30~50kHz 满功率运行,系统总效率高达 99.34% (含磁损仍达 97.8% 以上)。
3. 中高压绝缘与局放(Partial Discharge)技术储备
针对 10kV/13.8kV SST 系统的核心痛点——局放与耐压寿命,事业部具备深厚的工程仿真与选型经验,协助工程师攻克 28kV∼35kV(1分钟)耐压测试及高频交变应力下的固体绝缘材料选型。
四、 行业背书与成熟案例
基本半导体与青铜剑科技的高性能 SiC 模块及驱动方案已在头部客户中完成关键批产与台架验证:
SST 固态变压器领域:特变电工、中科智寰 SST 样机阶段;与清华大学联合推进 2.5MW SST 示范样机项目;
高可靠电源领域:富仁清能数据中心能源路由器、 重卡充电 DC-DC 等。
五、 我们为电力电子研发工程师提供什么?
原厂级联合调试保障:提供完整的 PLECS/Saber 电热仿真模型、双脉冲实测动态波形及温升实测数据库,大幅缩短选型与仿真周期。
驱动-功率模块“即插即用”验证套件:无需外围繁琐搭建,提供与基本半导体 E2B、ED3、62mm 模块 100% 物理与电气兼容的青铜剑驱动评估套件,zui快 1 天跑通双脉冲测试。
快速样品与本土现货保障:常备全系列 SiC MOSFET 单管、工业模块及驱动板安全库存,提供工程开发阶段的绿色样品申请通道与技术专家一对一现场答疑。
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