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华晔电子推出 3300V/6500V/10kV 高压 SiC MOSFET,全面赋能新型电力系统

发表时间:2026-06-18   访问量:

在新能源并网、高压配电、算力基建、轨道交通、海上风电、柔性直流输电等产业高速发展的当下,高压大功率电力电子设备对功率器件的耐压、载流、损耗、可靠性提出了严苛要求。传统硅基器件与常规中低压碳化硅产品,已难以匹配高压大容量设备的迭代需求。东莞市华晔电子科技有限公司深度联合上游芯片企业,推出两款高压碳化硅 (SiC) MOSFET 新品:HB1S015R331HM (3300V 大功率模块) 与 HBQ1KN130HV (10kV 超高压裸芯片)。两款产品依托先进平面高密度 + 沟槽型 SiC 工艺,搭建 3.3kV~10kV 全电压等级、全功率段器件矩阵,覆盖工程化装机、前沿科研、中压变流、特高压输电等多类应用场景,为电力电子行业提供高可靠、高性价比的核心器件解决方案。

 

一、两大新品核心亮点与关键参数

(一) HB1S015R331HM | 3300V N 沟道 SiC 功率 MOSFET 模块

HB1S015R33IHM 初版.pdf


该产品定位中高压大功率主力模块,适配高压变压器、输配电设备、脉冲电源,覆盖 20A-200A 主流焊接模块应用场景。

硬件参数:额定漏源电压 3300V,直流连续漏极电流 1200A,脉冲电流可达 2400A;典型导通电阻仅 1.5mΩ,栅极阈值电压 2.9V,综合损耗控制在较低水平。

核心优势:采用 AlN 氮化铝基板,热阻低,散热表现良好;结温耐受 150℃,支持 3.0kV AC 1 分钟绝缘耐压,工况适配性强;动态稳定性与短路耐受能力表现良好,栅极电荷 Qg、反向传输电容 Crss 参数表现良好,开关速度快、开关损耗大幅降低;内置体二极管,正向特性稳定,简化外围电路设计。

工艺品质:工业级设计,抗干扰、耐浪涌,可长期运行在复杂高压工况,量产稳定性强,兼容行业标准焊接模块封装,替换传统器件无需改动结构,落地效率高

 

(二) HBQ1KN130HV | 10kV N 沟道超高压 SiC MOSFET

HBQ1KN130HV V1.0 初版.pdf


10kV 高压器件适配特高压、超大功率前沿场景与高端装备,可用于高压固态变压器、柔性直流输电、大型换流阀、核电配套、AIDC 超算中心等设备。

硬件参数:击穿电压 ≥10000V,典型导通电阻 130mΩ (@20A);额定耐压下漏电流低至 50nA,低低温环境下漏电流控制稳定,静态损耗近乎忽略;栅极电压范围 -10V~+25V,驱动兼容性强。

核心优势:单芯片实现 10kV 超高耐压,相较于 3300V/6500V 器件,可大幅减少系统串并联数量。以 500kV/3000MW 换流阀为例,10kV 器件用量相比 3300V 器件减少超 60%,简化拓扑结构、提升系统整体可靠性;宽温域工况下运行稳定,-55℃~175℃ 区间导通电阻增幅可控;输入电容、反向传输电容参数表现良好,高频特性突出,支持 10~16kHz 高频运行,助力设备小型化、轻量化。

灵活供货,也可二次封装为焊接 / 压接式功率模块,适配 200A-1000A 大电流场景,搭配高压驱动模块可实现系统级最优匹配。

 

二、全场景落地应用,覆盖电力电子全产业链

两款新品电压等级梯度互补,匹配当下及未来高压电力市场主流需求,核心应用场景如下:

 

1. 固态变压器 (SST) & 高压直流配电网

3300V、6500V、10kV 电压等级器件可解决传统器件电压不足、频率低、成本高的痛点,支撑 6kV、10kV、15kV 及以上、5MW+ 大容量 SST 规模化落地,应用于 10kV~35kV 高压直流配电网,设备整体效率可达 98.5% 以上,同时缩小设备体积与占地面积。

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2. AIDC 人工智能数据中心 & 高压 UPS 系统

适配 800V HVDC 高压直流架构,承担电网 10kV 交流电至服务器直流母线的能量转换工作。依托 SiC 低损耗特性,配电损耗降至传统架构的 1/16,功率密度翻倍,单机柜功率密度可突破 600kW。系统能效从传统 95% 提升至 98% 以上,体积缩小 60%,占地面积减少 40%,完美适配高密度 GPU 算力集群运行,优化数据中心 PUE 指标(目标≤1.25),同时适配中高压不间断电源系统。

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3. 海上风电 & 陆上风电

针对 16~20MW 大容量海上风机,高压 SiC 器件减少器件串并联结构,凭借 10~16kHz 的高频特性缩小磁性与滤波元件体积,设备轻量化更适配海上安装与运维;同时可用于陆上风电变流器、风机辅助电源,提升整机效率与稳定性。

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4. 轨道交通配电系统

应用于城轨 / 高铁牵引变流器、辅助变流器、车载 DCDC 电源等设备,同等工况下器件开关损耗较硅基 IGBT 降低 5 倍以上,牵引系统能耗减少 20%;高频设计降低设备噪声,整机体积、重量缩减 40%,适配 1500V 直流牵引新制式。

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5. 柔性直流输电工程

面向 ±160kV~±800kV 特高压柔直线路、大型换流阀,10kV 超高压芯片可显著减少器件与辅助装备数量。以 500kV/3000MW 换流阀为例,采用 10kV 器件仅需约 2500 只,较 3300V 器件(约 8000 只)大幅减少,满足工程对大电流、短路耐受、运行可靠性的严苛要求;3300V 模块可作为配套功率单元,搭建完整输电解决方案。

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6. 光储充一体化电站

用于储能变流器 PCS、光伏逆变器、大功率充电桩,基于软开关技术、液冷储能全 SiC 设计的 PCS 系统峰值效率能达 99%。有效平抑电网峰谷差,提升清洁能源利用率,适配分布式新能源综合利用场景。

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三、华晔电子合作优势

东莞市华晔电子科技深耕半导体器件领域,依托多年行业积淀,联合上游芯片厂商实现芯片直供 + 技术支持 + 方案配套一站式服务。


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