飛機SSPC-韋克威-無故障工作20000h
固態(tài)功率控制器(SSPC)是電動飛機開發(fā)中的關鍵組件,并且必須小巧,響應速度快并且具有高可靠性。 碳化硅(SiC)半導體開關的發(fā)展為SSPC在電氣和熱性能方面提供了一系列改進。 在建議的SSPC設計中,將SiC MOSFET管芯安裝在鑄鋁走線上,在其下方是氮化鋁(AlN)層和鋁復合基板。 討論了i2t的概念及其在固態(tài)保護中的應用。 通過有限元分析(FEA)在這種幾乎全鋁的封裝上提供了SiC MOSFET的瞬態(tài)熱特性。 結合電學實驗證明了為350?CSiC瞬態(tài)結溫度而設計的120A標稱/ 1200A故障,320Vdc SSPC的關鍵瞬態(tài)熱性能。
越來越多的電動飛機(MEA)和全電動飛機(AEA)的趨勢正在促使人們對高性能電力電子系統(tǒng)提出更高的要求[1-8]。其中,固態(tài)功率控制器(SSPC)通過用更小,更輕,更快,更可靠的開關代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機械斷路器,在發(fā)展中發(fā)揮了重要作用[9-13]。盡管目前基于硅的SSPC在市場上可用于飛機,但由于相對較低的額定功率和較高的功率損耗,其應用僅限于二次配電系統(tǒng)。基于SiC的SSPC的固有優(yōu)勢提供了更低的導通電阻,更高的擊穿電壓和導熱系數,以及更近的熱膨脹系數和更好的機械特性。前兩個優(yōu)點極大地提高了SiC-SSPC的額定功率和密度。后三個在較高的瞬態(tài)結溫(>350?C)下具有更高的可靠性,因此可以使用更高的瞬態(tài)功率傳輸能力。此外,無需擴展控制器的尺寸和重量即可實現所有性能增強。
內容引用于:2011 Twenty-Sixth Annual IEEE