摘要

在2024年上海慕尼黑电子展上，爱仕特隆重推出了创新力作D21系列模块——1200V三相全桥碳化硅模块。这款模块采用紧凑型顶部散热塑封结构，以其高效能、高功率密度和优秀的散热性能，展现了碳化硅材料在高压、高频、低损耗方面的优势，为电动汽车空调压缩机、车载充电机及工业驱动系统等提供了创新解决方案，推动行业向更高效、更环保的方向迈进。

技术变革引领车载空调压缩机发展

新能源汽车的崛起带动了空调压缩机技术的转型。传统驱动轮被取消，取而代之的是驱动电机和独立控制模块的引入。车载空调压缩机普遍采用三相永磁同步电机，这种电机体积小、重量轻、效率高，是新能源汽车的理想选择。

电源转换与SiC MOSFET模块的核心作用

• 电源转换挑战

电动汽车使用直流电池供电，而车载空调压缩机内的驱动电机需要交流电。因此，必须通过控制模块（变频器）将直流电转换为交流电，以实现电机的稳定运行。

• SiC MOSFET模块的优势

碳化硅功率模块在空调压缩机中的应用具有较小的反向传输电容Crss，带来较低的关断损耗Eoff，在车载空调压缩机方案中尤为突出。与传统硅基材料相比，SiC MOSFET在高电压平台下具有更低的导通和开关损耗，尤其适合800V及以上的高压应用。

D21碳化硅模块模块利用其三相全桥拓扑结构，按照一定的规律轮流加上占空比脉冲调制控制电压，将直流高压电流高效地转换为三相正弦交流电流，为电机提供平稳的电流和足够的转矩，确保电机平稳运转的同时产生足够的转矩来驱动压缩机。

SiC MOSFET以其高频特性优化了空调压缩机的设计，使得外围器件得以小型化，减轻了系统重量。其卓越的高温稳定性，确保了空调压缩机在多变环境下的可靠性。特别在轻载状态下，SiC MOSFET的单极性导通特性和低反向恢复损耗显著降低了开关损耗，这一点对于频繁轻载运行的空调压缩机尤为重要。

通过采用SiC MOSFET，空调压缩机在提高轻载效率的同时，减少了能量损耗，增强了整体能效。这不仅提升了电动汽车的续航里程，还降低了运行成本，并显著提升了乘坐的舒适度。

随着电动汽车技术的不断进步，SiC MOSFET预计将在车载空调系统中扮演更加关键的角色，为行业带来更高效、更可靠的解决方案。

爱仕特D21系列碳化硅模块的性能特点

爱仕特率先推出耐压1200V、导通电阻80mΩ、可支持30A电流的D21系列碳化硅功率模块，产品型号为：ASC30N1200D21，尺寸为42*23*6mm。

该模块内部搭载了6颗1200V/80mΩ爱仕特自研的第三代碳化硅芯片，具有开关速度快、功耗低、抗干扰能力强和高可靠性等优点。

高性能封装技术

· 采用高导热性AlN陶瓷基板，内置NTC，实现高效散热

高开关速度

· 碳化硅材料的高电子迁移率，提升系统响应速度和动态性能

高功率密度

· 搭载第三代自研碳化硅芯片，实现小尺寸下的大电流承受能力

低寄生电感设计

· 紧凑内部布局，降低功率回路中的寄生电感

高抗干扰能力

· 具有开尔文源极引脚，能够进一步降低器件的开关损耗，提高模块的抗干扰能力

高温稳定性

· 宽温度范围下（-55°C至175°C）的稳定运行，适应各种环境条件

爱仕特D21系统碳化硅模块与IGBT的比较优势

提升系统能效

· 在800V电压平台上，利用高频优势，D21系列模块的轻载损耗远低于传统IGBT，提升系统效率

拓宽运行边界

· 强化低转速控制能力，提升压缩机的运行稳定性

助力小型化

· 小尺寸的模块设计，助力空调压缩机系统实现紧凑化

适应极端工况

· 高温和超低温环境下的稳定工作能力，确保电动汽车在极端气候中的性能稳定

提高制冷效率

· 降低控制器和电机损耗，提升空调系统制冷效率

关于爱仕特

爱仕特始终以研发、设计及制造碳化硅功率器件及应用方案为主，攻克“卡脖子”技术难题：掌握国内领先的碳化硅功率器件核心技术，实现芯片成本降低近15%；率先开发及量产1700V碳化硅功率模块，填补国内行业部分空白；产品型号齐全，目前已量产650V、1200V、1700V、3300V等不同电压等级的碳化硅MOSFET（57款）和功率模块（50款）；累计装车使用超300万只，为50多万台车提供配套服务。

结语

爱仕特D21系列碳化硅模块的推出，不仅为电动汽车行业带来了高效、可靠的新技术选择，更推动了整个行业向着更高效、更环保的未来发展。随着电动汽车技术的不断进步，D21系列模块预计将在车载空调系统中扮演越来越重要的角色，引领行业创新潮流。