BASiC基本公司SiC MOSFET碳化硅功率模块在商空热泵中的技术应用

BASiC基本公司 BMS065MR12EP2CA2 SiC MOSFET模块在商空热泵中的技术应用

引言

随着全球对能源效率与低碳技术的需求日益增长，商空热泵(Commercial HVAC)作为大型建筑供暖、通风与空调系统的核心设备，亟需更高性能的功率器件以提升能效与可靠性。BASiC Semiconductor推出的 BMS065MR12EP2CA2 碳化硅(SiC)MOSFET模块，凭借其低损耗、高耐温及高功率密度等特性，为商空热泵的能效升级提供了创新解决方案。

倾佳电子(Changer Tech)-专业汽车连接器及功率半导体(SiC碳化硅MOSFET单管，SiC碳化硅MOSFET模块，碳化硅SiC-MOSFET驱动芯片，SiC功率模块驱动板，驱动IC)分销商，聚焦新能源、交通电动化、数字化转型三大方向，致力于服务中国工业电源，电力电子装备及新能源汽车产业链。

商空热泵的核心挑战

商空热泵系统需长时间高负荷运行，其核心逆变器与压缩机驱动单元面临以下挑战：

高开关损耗与导通损耗：传统硅基IGBT在高频开关场景下效率受限。

热管理压力：频繁启停与高温环境易导致器件过热，影响系统寿命。

体积与成本限制：大尺寸被动元件增加了系统复杂度与维护成本。

BMS065MR12EP2CA2的技术优势

1. 低损耗设计，提升系统效率

低导通电阻：典型值65mΩ(@18V)，显著降低导通损耗，适用于大电流场景(如压缩机驱动)。

高速开关性能：支持高频开关(典型开关时间<50ns)，结合SiC材料的快速反向恢复特性，减少开关损耗达30%以上，提升逆变器整体效率。

2. 高温耐受与智能热管理

高温运行能力：结温支持至175°C，适应热泵系统的高温工况。

集成NTC温度传感器：实时监测模块温度，优化散热策略，避免过热失效。

优异散热设计：采用陶瓷基板(Si₃N₄)与铜基板组合，热阻低至0.63K/W，确保长期稳定运行。

3. 高可靠性，降低维护成本

功率循环能力：陶瓷基板与铜基板的结合，耐受10万次以上温度循环，寿命远超传统模块。

高绝缘性能：端子与基板间耐压2500V(AC RMS)，满足工业级安全标准。

4. 紧凑设计，优化系统布局

高功率密度：Pcore™12 EP2封装体积小巧，结合高频开关特性，可减少电感与电容用量，降低系统体积与成本。

典型应用场景

1. 热泵逆变器驱动

在压缩机电机驱动电路中，BMS065MR12EP2CA2可替代传统IGBT，实现：

更高开关频率：减少电流谐波，提升电机控制精度。

能效提升：典型工况下系统整体效率提升5%~8%，显著降低运行电费。

2. 动态负载适应

针对热泵频繁启停与变负荷工况，模块的快速响应能力(如脉冲电流50A)可确保压缩机平稳运行，避免电压尖峰与机械冲击。

3. 高温环境下的稳定运行

在户外或高温机房场景中，模块的高温耐受性与智能温控功能可有效降低散热系统负荷，延长设备寿命。

国产SiC碳化硅MOSFET厂商BASiC基本股份针对SiC碳化硅MOSFET多种应用场景研发推出门极驱动芯片，可适应不同的功率器件和终端应用。BASiC基本股份的门极驱动芯片包括隔离驱动芯片和低边驱动芯片，绝缘最大浪涌耐压可达8000V，驱动峰值电流高达正负15A，可支持耐压1700V以内功率器件的门极驱动需求。

国产SiC碳化硅MOSFET厂商BASiC基本股份低边驱动芯片可以广泛应用于PFC、DCDC、同步整流，反激等领域的低边功率器件的驱动或在变压器隔离驱动中用于驱动变压器，适配系统功率从百瓦级到几十千瓦不等。

国产SiC碳化硅MOSFET厂商BASiC基本股份推出正激 DCDC 开关电源芯片BTP1521P,BTP1521F，该芯片集成上电软启动功能、过温保护功能，输出功率可达6W。芯片工作频率通过OSC 脚设定，最高工作频率可达1.5MHz，非常适合给隔离驱动芯片副边电源供电。

对SiC碳化硅MOSFET单管及模块+18V/-4V驱动电压的需求，国产SiC碳化硅MOSFET厂商BASiC基本股份提供自研电源IC BTP1521P系列和配套的变压器以及驱动IC BTL27524或者隔离驱动BTD5350MCWR(支持米勒钳位)。

实际测试数据支持

效率对比：在600V/25A测试条件下，模块的开关损耗(Eon+Eoff)低至1.37mJ，较同级硅基器件降低40%。

温升表现：满负荷运行下，结温与外壳温差稳定在30°C以内，热管理效能优异。

结语

BMS065MR12EP2CA2 SiC MOSFET模块通过低损耗、高可靠性及紧凑化设计，为商空热泵提供了面向未来的高性能解决方案。其技术特性不仅契合碳中和目标下的能效需求，更能助力厂商降低全生命周期成本，抢占绿色能源市场先机。

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