CoolSiC™をお客様のアプリケーション/システムの一部とし、利点をご活用ください

クリーンエネルギー、エネルギー効率、電動モビリティなどの世界的なトレンドは、新しいパワー半導体ソリューションの需要を促進しています。クリーンなエネルギー源から、さらに多くのエネルギーを供給する課題は、炭化ケイ素 (SiC) で解決できます。そして、私たちの仕事や生活の中で使われているアプリケーションのほとんどが、現在シリコン (Si)をベースにしています。こうしたアプリケーションでは、効率や電力密度を高めて、シリコンの性能限界を克服しようとするものが増えています。

アプリケーションによっては、既に転換点に到達しており、シリコン (Si) を炭化ケイ素 (SiC) に置き換えることで、システムサイズの小型化や電力密度の向上など、システムレベルで多くの利点をもたらすことを意味しています。CoolSiC™パワーモジュールとディスクリートデバイスは、製品の機能性やパッケージ面で最適化されているだけではありません。システムレベルでも、お客様のアプリケーションに大きなメリットをもたらします。

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炭化ケイ素 (SiC) をベースとしたパワー半導体ソリューションの使用は、ここ数年で大きな成長を見せています。 市場発展の原動力となっているのは、エネルギー効率、小型化、システム統合、信頼性の向上などのトレンドです。

CoolSiC™技術の概要 CoolSiC™技術の詳細

ソーラーシステムと (住宅用) エネルギー貯蔵システム用のCoolSiC™

CoolSiC™ MOSFETの使用は、同じ重量のインバータの場合、シリコンIGBTベースのソリューションに比べて、ストリングインバータの電力が2倍になります。CoolSiC™では、電力密度が2.5倍になるので、例を挙げると、50 kW (Si)から125 kW (SiC)へと増加しますが、重量は80kg以下なので、2人の組立工での作業が可能です。さらに、Siソリューションと比較して高温動作時の効率低下を大幅に抑制することができます。最大効率は99%以上と期待できます。

インフィニオンのCoolSiC™ MOSFET 650 Vおよび1200 Vは、電力損失を50%削減し、さらなるエネルギーをもたらします。蓄電システムではバッテリーパックが総コストの大部分を占めるため、シリコンスーパージャンクションMOSFETからCoolSiC™ MOSFETに切り替えることにより、バッテリーサイズを大きくすることなく、約2％のエネルギーを追加することができます。

太陽光発電と蓄電を組み合わせることで、再生可能エネルギー分野の需要と供給のバランスを効果的かつ効率的にとることができます。

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1500 Vソーラーストリングインバーター向けパワー半導体ソリューション

1500 Vの太陽光発電システムの最近のトレンドや市場動向について、ご紹介します。

ソーラー/ESSアプリケーションにおけるSiCの付加価値

インフィニオンのSiC MOSFET/ダイオードは、ソーラー/ESSアプリケーションのシステム効率をさらに向上させます。その方法を知りたいですか?それなら、このビデオを見るのはあなたにぴったりです。

コールドスプリットテクノロジー

当社の革新的で効率的な特許取得済みのコールドスプリット技術により、より少ない材料からより多くのウェーハを取り出し、廃棄物の発生を減らすことができます。詳細については、www.infineon.com/sic をご覧ください。

再生可能エネルギーのためのSiCシステム効率の向上

インフィニオンのSiCソーラー技術について、詳しくはこちらをご覧ください。

太陽エネルギーシステムにおけるCoolSiC™のドキュメンテーション

太陽エネルギーシステムにおけるCoolSiC™のドキュメンテーション

産業用ドライブにおけるCoolSiC™

CoolSiC™ MOSFETは、次世代のサーボドライブ設計に力を発揮します。シリコンカーバイド (SiC) MOSFETの抵抗特性により、シリコンIGBTソリューションに比べ、損失が最大80％削減され、サーボシステムの負荷プロファイルに最適です。すべての動作モードでスイッチング損失が低減に加え、IGBTソリューションと同じEMCレベルです。そのため高い効率、ファンレスのパッシブ冷却の可能性を実現し、メンテナンス作業と材料を効果的に削減します。また複雑な配線が不要なため、モーターやロボットにコンパクトに組み込むことができます。

サーボモータ向けCoolSiC™ MOSFET

本トレーニングでは、CoolSiC™を使用した次世代サーボドライブの設計方法についてご紹介します。

CoolSiC™ - サーボ駆動に最適なソリューション

本ビデオで、CoolSiC™ MOSFETをサーボドライブに用いることによって得られる利点についてご紹介します。

産業用ドライブにおけるCoolSiC™のドキュメンテーション

産業用ドライブにおけるCoolSiC™のドキュメンテーション

EV充電 (オフボード充電ステーション向けDC EV充電)におけるCoolSiC™

CoolSiC™ MOSFETにより、同じ充電ステーションおよび物理サイズで、充電時間が半分になります。1200 VのSiC MOSFET 1個で800 VのDCリンク電圧に対応でき、電力密度を2倍にすると、スイッチ位置の電圧が2倍になるため、同等のSiソリューションの部品点数を50%削減することができます。また、50％低い導通損失と低Coss化による低スイッチング損失により、全体の効率が向上し、冷却の手間も軽減されます。

マイクロラーニング：EV充電アプリケーションにおけるCoolSiC™ MOSFET

この e-learning では、CoolSiC™ MOSFET の登場により、EV 充電器の小型化、高速化、高効率化を実現し、充電スタンド産業が改善されていることをご紹介します。

インフィニオンのCoolSiC™によるDC EVの急速充電

このウェビナーでは、インフィニオンの包括的なDC-EV充電ポートフォリオについて、炭化ケイ素とその超高速EV充電への重要な貢献に焦点を当てて、より深い洞察を得ることができます。

EV充電におけるCoolSiC™のドキュメンテーション

EV充電におけるCoolSiC™のドキュメンテーション

無停電電源装置(UPS)におけるCoolSiC™

インフィニオンのCoolSiC™ MOSFETはきわめて高い効率を実現し、オンラインUPSシステムの24時間365日の運用において、エネルギー損失を半減させます。ヒートシンクやフィルター数を削減することができ、サイズ、床面積、パッケージを小さくすることができます。ハイパワーUPSにCoolSiC™ MOSFETを使用すると、5年間の運転時間で総所有コスト (TCO) が改善されます:最高の効率と信頼性レベルを達成することで、冷却要件を下げ、メンテナンスとサービスのコストを低く抑えることができます。

Eラーニング: UPSアプリケーション概要

この e-learning では、CoolSiC™ MOSFET の登場により、EV 充電器の小型化、高速化、高効率化を実現し、充電スタンド産業が改善されていることをご紹介します。

インフィニオンのCoolSiC™を搭載したハイパワーUPS

炭化ケイ素がUPSシステムなどの高電力コンバータにもたらすメリットをご覧ください。詳細なアプリケーション例では、CoolSiC™が設計の効率化とコンパクト化にどのように役立つか、また、これらが市場でUPSアプリケーションを成功させるための重要な要素である理由をご紹介します。

サーバーおよびテレコムアプリケーションにおけるCoolSiC™

電源
電源
電源

IoTや人工知能を中心としたデジタル化が加速するにつれ、サーバーファームや通信インフラは、資本や運用の支出を抑えながら、増え続けるデータをより速く、より効率的に処理する必要があります。

InfineonのCoolSiC™ MOSFET 650 Vは、CCMハーフブリッジ トーテムポールPFCや二相インターリーブ ハーフブリッジ LLCなどの簡略化されたSMPS設計において、BOMコストを削減し、トップ98%の効率レベルを実現するためのシンプルな方法です。

シルシオンと比較して、 CoolSiC™ MOSFETは100°Cで30%改善されたオン抵抗(Ron)を提供し、5Gスモールセルなどの過酷でファンレスの高温動作にも最適 CoolSiC™ ます。 CoolSiC™ MOSFETを使用すると、シリコンと比較して損失が50％削減され、サーバーとテレコムSMPS設計のシステム信頼性が向上し、電力密度が2倍になり、最高効率 (98％) に達する使いやすく費用効果の高い設計が実現します。

650 V CoolSiC™ MOSFET

Steffen Metzger博士が、650VのCoolSiC™ MOSFETの技術的な詳細を説明し、特定のアプリケーションにもたらす利点を強調しています。さらに、650V CoolSiC™ MOSFETをGoolGaN™およびCoolMOS™と比較し、パワー半導体のより大きな領域内でのそれぞれの位置付けについても述べています。

サーバーおよびテレコムアプリケーションにおけるCoolSiC™のドキュメント

サーバーおよびテレコムアプリケーションにおけるCoolSiC™のドキュメント

自動車のeモビリティのメインインバーターにおけるCoolSiC™

xEVメインインバーター用のSiCベースのパワーエレクトロニクスは加速しており、高効率が鍵となるプレミアムカーのセグメントで特に当てはまります。 電気ドライブトレインに実装された1200 VのCoolSiC™ MOSFETは、より高い電力密度、より少ない冷却作業、より少ない受動部品数により、システムサイズを最大80%削減することができます。

今後数年間は、シリコンベースのソリューションが市場の主流となり続けると思われますが、SiCの勢いは増しています。最近のWLTP調査では、800 Vのバッテリーシステムにおいて、SiCベースのメインインバーターは、シリコンベースのインバーターに比べて、航続距離を5～10％伸ばすことができます。さらに、SiCはシリコン製のIGBTに比べて軽負荷時の導通損失が少ないこともわかっています。ますます多くのOEMが、SiCを後輪駆動のメインインバーターに、シリコンを前輪駆動のセカンダリインバーターに適用するSiC/Si共存トポロジーを採用しており、最終的には効率とコストの良好なバランスを実現しています。

車載用e-Mobilityオンボード充電器およびDC/DCコンバーターのCoolSiC™

車載用アプリケーションは、より快適な乗車感とデザインの柔軟性を提供するために、当然ながらサイズが制限されています。これにより、サブシステムの統合に関する要件が発生します(例:オンボードチャージャ + HV-LV DCDC)、したがって、すべてのパワースイッチングアプリケーションでより高い電力密度の傾向にあります。PFCおよびDC/DCステージでのOBC効率が最大1％向上し、お客様の冷却作業を軽減できます。

CoolSiC™自動車用MOSFETは、急速充電またはプレミアムセグメントの車両に必要な800 Vシステムに耐えることができます。

アジアで人気のある双方向充電のトレンドは、車載バッテリーをさまざまなアプリケーション向けの蓄電装置として使う可能性を提供します (例: キャンプ、スマートグリッド、地震時の非常用電源など)。厚いゲート酸化物設計を備えた堅牢なCoolSiC™車載用MOSFETは、FIT率が最も低く、アプリケーションでの寿命が最も長くなっています。

車載アプリケーション用CoolSiC

車載用CoolSiC™デバイスの堅牢で大規模かつ信頼性の高い半導体製品のラインアップの優れた品質により、インフィニオンは炭素効率の高いe-モビリティへの道を切り開きます。

1200V/1700V CoolSiC™ MOSFETを搭載した双方向DC-DCコンバータ

CoolSiC™ MOSFETを双方向充電器アプリケーションで使用するメリットや、インフィニオンの双方向DC-DCコンバータリファレンスボードをご存知ですか?それでは、ご期待ください!

インフィニオンがCoolSiC™でe-モビリティの効率化への道を切り開く方法
  • インフィニオンのCoolSiC™ソリューションがターゲットアプリケーションにおいてどのような特徴と利点を持つのか、また、この自動車市場への移行に対応するインフィニオンのフルスケーラブルなCoolSiC™ポートフォリオを特定する
  • 車載アプリケーションにおけるシリコンカーバイド技術の導入が増加している理由を説明します