實(shí)現SiC器件與高速電機、電控系統的全方位優(yōu)化、匹配，追求最佳效率、功率密度及可靠性，滿(mǎn)足工業(yè)和新能源汽車(chē)應用的更高需求

各行業(yè)所需高溫半導體解決方案的領(lǐng)導者 CISSOID 日前宣布：公司已與華中科技大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院達成深度戰略合作協(xié)議，雙方將攜手研發(fā)針對碳化硅（SiC）功率電子應用的全方位優(yōu)化、匹配的電機和電控系統，以充分發(fā)揮SiC器件的高頻、高壓、高溫、高效率、高功率密度等性能優(yōu)勢，更好地滿(mǎn)足工業(yè)和新能源汽車(chē)應用的廣泛需求。

近年來(lái)，為了追求更高的轉換效率和功率密度，在工業(yè)和新能源汽車(chē)等領(lǐng)域，系統設計師們逐步開(kāi)始采用SiC器件替代傳統的、基于硅（Si）工藝的IGBT器件。然而，這種替代目前仍然處于早期階段，在大部分應用中，包括SiC功率模塊及電力驅動(dòng)總成，依然在借用原有的、繼承自IGBT部件的構型設計。例如，在新能源汽車(chē)電驅動(dòng)系統中使用SiC MOSFET時(shí)，多數方案仍在沿用IGBT功率模塊的封裝形式，以及沿用較大體積的總線(xiàn)電容、水冷系統；在動(dòng)力輸出方面，則沿用了適配IGBT較低開(kāi)關(guān)頻率的低速電機和變速箱（特斯拉的Model 3型新能源汽車(chē)甚至釆用了分立器件封裝形式，而不是整合的功率模塊封裝）。這些情況，顯然束縛了整個(gè)動(dòng)力驅動(dòng)總成效率的提升，影響了SiC MOSFET性能優(yōu)勢的充分發(fā)揮。

為了解除這些束縛，使得SiC功率器件能夠充分發(fā)揮其卓越的性能優(yōu)勢（高頻、高壓、高溫、高效率和高功率密度），有必要將SiC功率模塊與電機、電控系統進(jìn)行全方位的匹配，以使整個(gè)動(dòng)力驅動(dòng)系統獲得最佳的優(yōu)化。此次CISSOID與華中科技大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院的強強聯(lián)手，正是要發(fā)揮合作雙方各自的優(yōu)勢能力，開(kāi)展前沿技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)。合作的重點(diǎn)包括：

●   研發(fā)適用于SiC較高開(kāi)關(guān)頻率的小型高速電機，及對應的變速箱；

●   研發(fā)匹配SiC特點(diǎn)的小型、耐高溫的功率模塊封裝，并在模塊內部芯片布局的設計上，努力減小模塊自身的寄生電感；

●   釆用CISSOID的耐高溫門(mén)級驅動(dòng)IC設計SiC 功率驅動(dòng)方案，并合理布局，盡可能縮小SiC驅動(dòng)與功率模塊之間的安裝距離，以求實(shí)現驅動(dòng)回路的寄生電感最小化；

●   從整機規劃入手，采用較小的總線(xiàn)電容和冷卻系統，實(shí)現智能功率模塊、控制器、總線(xiàn)電容和冷卻系統的高整合度，實(shí)現小型化，顯著(zhù)提高動(dòng)力總成的轉換效率和能量密度。

“無(wú)論是在研究還是在實(shí)際工業(yè)應用中，業(yè)界一直都在追求電機和電氣的完美整合。如今，工業(yè)和新能源汽車(chē)技術(shù)正在快速發(fā)展，大規模的電機和電氣應用將牽引、推動(dòng)這一追求達到極致?！比A中科技大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院孔武斌副教授表示?！澳壳?，基于高可靠性SiC器件的應用在匹配電機的電氣設計方面已有很大改善；但業(yè)界原有的、基于硅器件的門(mén)級驅動(dòng)，可靠性等方面還相對較弱，這已成為了實(shí)現高水平應用的瓶頸。CISSOID的高溫半導體芯片和封裝技術(shù)，及其在石油、航空航天等高端應用領(lǐng)域所積累的高可靠系統設計經(jīng)驗，將極大地幫助我們實(shí)現完美的電機和電氣一體化設計，滿(mǎn)足未來(lái)工業(yè)及新能源汽車(chē)領(lǐng)域的更高需求?！?/p>

“我們很高興能與華中科技大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院展開(kāi)合作；該學(xué)院是中國一流的科研機構，擁有完備的科研創(chuàng )新平臺，承擔了多批國家重要研究項目，并持續推動(dòng)電機與電氣技術(shù)向前發(fā)展，以及在工業(yè)、汽車(chē)及航空航天領(lǐng)域進(jìn)行廣泛應用。此次雙方開(kāi)展研發(fā)合作，將會(huì )針對SiC功率電子應用，開(kāi)發(fā)出完全匹配、且經(jīng)過(guò)全方位優(yōu)化的電機和電控系統，旨在為工業(yè)應用，特別是新能源汽車(chē)應用提供更為優(yōu)秀的產(chǎn)品?！盋ISSOID首席執行官Dave Hutton先生表示?！癈ISSOID一直都十分注重與中國半導體產(chǎn)業(yè)的融合發(fā)展，我們已經(jīng)融入了來(lái)自中國的投資，并已在芯片制造、封裝測試等方面與中國公司進(jìn)行了廣泛的合作。此次與中國的一流科研機構合作，則進(jìn)一步凸顯了CISSOID力求廣泛融入中國半導體產(chǎn)業(yè)生態(tài)的戰略?！?/p>

根據中國汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì )發(fā)布的數據，繼2018年之后，2019年中國新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量再次雙雙突破120萬(wàn)輛，分別為124.2萬(wàn)輛和120.6萬(wàn)輛。新能源汽車(chē)的發(fā)展持續處于高位，使得SiC功率器件得到了越來(lái)越多的重視和應用。但是，隨著(zhù)功率半導體的平均結溫不斷上升，在大量應用SiC功率器件的同時(shí)，如何通過(guò)耐高溫驅動(dòng)器提供良好配合，就變得異常重要。此次CISSOID公司和華中科技大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院開(kāi)展合作，正是要利用業(yè)界領(lǐng)先的耐高溫驅動(dòng)器件，為SiC功率組件提供支持，實(shí)現電機與電控系統的完美匹配和全面優(yōu)化，進(jìn)而獲得最佳的效率和功率密度。未來(lái)，合作雙方將攜手推出高可靠性的解決方案，包括高質(zhì)量的、優(yōu)化的SiC智能功率模塊（IPM）和擁有最佳匹配性能的電機、電控系統參考設計，以助力中國工業(yè)和新能源汽車(chē)領(lǐng)域加速發(fā)展。

關(guān)于 CISSOID

CISSOID公司是各個(gè)行業(yè)所需高溫半導體解決方案的領(lǐng)導者。

專(zhuān)注于汽車(chē)領(lǐng)域，我們可提供高效的功率轉換和精巧的電機驅動(dòng)方案：適用于SiC和 GaN 開(kāi)關(guān)管的高壓門(mén)級驅動(dòng)，具備低電感值及增強熱性能的功率模塊，以及超越AEC-Q100質(zhì)量標準的、節溫175°C（Tj）的超汽車(chē)級元器件。

面向航空、工業(yè)和石油及天然氣市場(chǎng)，我們專(zhuān)為極端溫度與惡劣環(huán)境提供信號調節、電機控制、時(shí)鐘及電源管理方面的解決方案。CISSOID產(chǎn)品性能可靠，可在-55°C～225°C（Tj）溫度范圍的條件下工作。

關(guān)于華中科技大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院

華中科技大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院前身為華中工學(xué)院電力系，始建于1952年，1988年改稱(chēng)華中理工大學(xué)電力工程系，2001年建制為華中科技大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院。在教育部歷輪一級學(xué)科評估中，本院電氣工程學(xué)科均名列全國前三，2017年入選國家首批“雙一流”建設學(xué)科。

學(xué)院學(xué)科方向齊全。學(xué)院所屬的電氣工程學(xué)科是首批國家一級重點(diǎn)學(xué)科，建有教育部確定下設的全部5個(gè)學(xué)科方向，其中：電機與電器、電力系統及其自動(dòng)化、電工理論與新技術(shù)均為國家二級重點(diǎn)學(xué)科；電力電子與電力傳動(dòng)和電磁理論與新技術(shù)（含高電壓與絕緣）為國防特色學(xué)科。學(xué)院主要研究方向覆蓋了電能生產(chǎn)、傳輸、應用、變換、檢測、控制和調度、管理等的全過(guò)程。同時(shí)，學(xué)院以國際一流電氣學(xué)科方向為參照，通過(guò)學(xué)科交叉融合，開(kāi)辟了一批新興前沿學(xué)科方向，如電能存儲、脈沖功率、脈沖強磁場(chǎng)、磁約束聚變、等離子體醫學(xué)、加速器及應用、先進(jìn)電工材料與器件等，形成了國內研究領(lǐng)域較寬的電氣工程學(xué)科。