【導讀】隨著能源需求的增長，越來越嚴格的效率標準或最低能效標準 (MEPS) 順勢而生，旨在減少工業電機驅動器對日益變暖的地球所造成的環境影響。迄今為止，全球範圍內已有 50 多個國家/地區（包括歐盟、中國和美國等重要經濟體）紛紛製定了有關工業低壓電機驅動器效率的規範。當今的工業電機設計主要遵循全球效率標準 IEC 60034-1-30

，其中規定了電機效率的不同等級，即 IE1 至 IE4。最近
，又增加了一個 IE5（即超高效率）標準。這些 IE 規範適用於所有使用電網供電的電機係統。到目前為止，大多數國家/地區已經采納 IE3 作為最低標準。

每年，包括工業低電壓電機驅動器、伺服驅動器
、熱泵和空調在內的工業電機所消耗的電量占全球總耗電量的 45% 以上。

在驅動器電路中采用碳化矽代替傳統的矽基 IGBT，可使係統設計人員在設計出更小型、更輕量的嵌入式電機驅動係統的同時，達到最嚴格的 IE4 效率標準。本文將介紹如何簡化
、加快碳化矽設計流程並降低風險，以及如何在工業電機驅動係統中更輕鬆地實現 IE4 和 IE5 節能目標。

使用碳化矽設計工業電機驅動器，可簡化
、加快設計流程並降低風險，同時輕鬆達到 IE4 和 IE5 效率標準。

第 1 步：了解

Wolfspeed SpeedFit™ 設計仿真工具是一款基於 PLECS 的在線仿真工具
，以其簡單易用的界麵，為評估碳化矽 MOSFET、二極管和功率模塊提供了便捷高效的解決方案。

圖 1: 用於熱泵應用的 11 kW 電機驅動器所需的參數和 SpeedFit 仿真工具的輸入

此外，為了滿足設計人員在離線環境中進行更深入的係統或電路仿真的需求
，還提供了所有器件的 PLECS 和 LTspice 模型。

第 2 步：評估

SpeedVal taojianhaizhichidongtaiceshi，baokuoshuangmaichongheduanluceshi。zhexiepingtaijingguojingxinsheji
，juyoujingyouhuadeceshidian
，keyiquebaogaobaozhendudedianliuhedianyadushu。liyongzhexiedushu
，shejirenyuannenggoujingzhunditiaozheng dV/dt 這一在電機驅動器應用中至關重要的參數，從而確保電機驅動器與現有電機兼容，同時通過調整柵極電阻與柵極電容，調控開關行為。dV/dt 和柵極電阻得到優化後
，共同對動力總成的設計產生了顯著的增強作用，並簡化了最後的開發階段。

第 3 步：開發

zaizuihoudekaifajieduan，shejirenyuanyunyongcongxuexihepingguzhonghuodedezhishi，zixindigoujianchudedaoyouhuadetanhuaguixitong。cankaoshejiduikaifajieduandegongzuodayoubiyi
，ketigongjingguoyanzhengdedianyuanxitongyuanlituhebujushili。zhexieshejishiyongyugezhongyingyong，kegenjuxitongdegonglvshuipingjinxingkuozhan
，bingkegenjuchengbenyaoqiujinxingtiaozheng。

25 kW FM3 sanxiangnibianqicankaoshejitigongleyigezhichizaoqitanhuaguishejijieduanhuodongdezongheshejibao，shigongchengshinenggoutongguoyigejiandandesanxiangnibianqituopujiegou，kaixiangjikekuaisupingguqixingneng。zhekuannibianqicaiyongdange Wolfspeed WolfPACK™ FM3 功率模塊，峰值效率超過 99.5%，功率密度達到 5.7 kW/L。其配套的綜合設計軟件包提供可定製的固件、隔離 CAN 通信和圖形用戶界麵
，以及可調整的功率級，共同確保了在不同工作條件下都能實現最大的靈活性。

通(tong)過(guo)采(cai)用(yong)適(shi)當(dang)的(de)支(zhi)持(chi)工(gong)具(ju)，碳(tan)化(hua)矽(gui)的(de)設(she)計(ji)過(guo)程(cheng)可(ke)以(yi)變(bian)得(de)更(geng)加(jia)簡(jian)便(bian)高(gao)效(xiao)
，從(cong)而(er)降(jiang)低(di)了(le)從(cong)矽(gui)技(ji)術(shu)過(guo)渡(du)到(dao)碳(tan)化(hua)矽(gui)技(ji)術(shu)在(zai)工(gong)業(ye)電(dian)機(ji)驅(qu)動(dong)器(qi)領(ling)域(yu)中(zhong)的(de)技(ji)術(shu)門(men)檻(kan)和(he)難(nan)度(du)。通(tong)過(guo)一(yi)個(ge)三(san)階(jie)段(duan)設(she)計(ji)流(liu)程(cheng)，工(gong)程(cheng)師(shi)能(neng)夠(gou)開(kai)發(fa)出(chu)具(ju)有(you)顛(dian)覆(fu)意(yi)義(yi)的(de)工(gong)業(ye)電(dian)機(ji)驅(qu)動(dong)係(xi)統(tong)，並(bing)達(da)到(dao)領(ling)先(xian)的(de) IE4 和 IE5 效率標準。還有什麼疑問嗎？在 Wolfspeed 功(gong)率(lv)應(ying)用(yong)在(zai)線(xian)討(tao)論(lun)平(ping)台(tai)上(shang)與(yu)碳(tan)化(hua)矽(gui)應(ying)用(yong)工(gong)程(cheng)師(shi)直(zhi)接(jie)聯(lian)係(xi)

，訪(fang)問(wen)我(wo)們(men)的(de)知(zhi)識(shi)庫(ku)，或(huo)在(zai)社(she)群(qun)論(lun)壇(tan)上(shang)提(ti)出(chu)技(ji)術(shu)問(wen)題(ti)
，或(huo)通(tong)過(guo)私(si)聊(liao)與(yu)我(wo)們(men)聯(lian)係(xi)。要(yao)開(kai)始(shi)采(cai)用(yong) Wolfspeed 碳化矽的設計
，敬請訪問：https://www.wolfspeed.com/tools-and-support  。

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