美国亚利桑那州斯科茨代尔的智能电源和传感技术公司onsemi推出了最新一代的硅和碳化硅 (SiC) 混合电源集成模块 (PIM)，该产品采用了先进的F5BP封装技术，专为提升公用事业规模太阳能串式逆变器和储能系统 (ESS) 的功率输出而设计。
与前几代产品相比，这些新模块在相同体积内实现了更高的功率密度和效率，使太阳能逆变器的总系统功率从300kW提升至350kW。这一提升意味着，使用最新一代模块的1GW容量公用事业规模太阳能发电场，每小时可节省近2MW的能源，这相当于每年为700多户家庭提供电力。此外，采用新模块可以减少所需模块数量，从而将功率器件组件的成本降低25%以上。
onsemi指出，太阳能发电已经实现了最低的平准化能源成本 (LCOE)，并逐渐成为全球可再生能源发电的首选。然而，为了弥补太阳能发电的波动性，公用事业运营商需要配备大型电池储能系统 (BESS)，以确保向电网提供稳定的能源。为支持这种系统组合，制造商和公用事业公司需要提供高效、可靠的电力转换解决方案。每提升0.1%的效率，每千兆瓦的安装容量每年可节省高达25万美元的运营成本。
图：安森美F5BP-PIMs
onsemi电源解决方案集团工业电源部门副总裁Sravan Vanaparthy表示：“太阳能作为一种依赖阳光的可变能源，要求我们不断提升系统的效率、可靠性以及先进的存储解决方案，以确保在电力需求的高峰和低谷期间，全球电网依然能够保持稳定和可靠。更高效的基础设施将推动太阳能发电的广泛采用，减少能源浪费，并加速向可再生能源的过渡。”
这一新型F5BP-PIM模块将1050V FS7绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 和1200V D3 EliteSiC二极管集成在一起，为高压和大电流功率转换提供了坚实基础，既降低了功耗，又提高了可靠性。FS7 IGBT具有较低的关断损耗，使开关损耗降低高达8%，而EliteSiC二极管则具备出色的开关性能，与前几代产品相比，其电压闪烁 (VF) 下降了15%。
该PIM模块在逆变器应用中采用了I型中性点钳位 (INPC) 结构，并在升压模块中使用了飞跨电容器拓扑。同时，模块还采用了优化的电气布局和先进的直接粘合铜 (DBC) 基板，有效降低了杂散电感和热阻。铜底板进一步降低了散热器的热阻9.3%，确保模块在高负荷运行下仍能保持良好的散热效果。这种出色的热管理能力对于维持模块的高效率和长寿命至关重要，使其能够在需要稳定可靠供电的苛刻应用中表现卓越。
