大联大诠鼎携手Infineon 以固态变压器打造高效配电新架构

随着AI数据中心、储能与电动车充电等应用快速发展，市场对高效率电力转换的需求持续攀升，传统工频变压器也面临效率与空间的挑战。为此，全球领先半导体零组件代理商大联大控股旗下诠鼎集团携手英飞凌（Infineon）举办「Infineon SST技术与应用解析」在线研讨会，聚焦固态变压器（Solid-State Transformer；SST）的设计与应用，深入解析英飞凌功率元件如何提升系统效率、简化串接设计，推动SST于数据中心、储能及电动车充电等领域的创新应用。

大联大诠鼎集团产品经理陈外华指出，相较于传统工频变压器，SST透过电力电子技术整合电气隔离、电压转换及无功补偿等功能，不仅可将系统效率提升至少1%，更可减少30%以上的空间占用与重量，同时具备快速反应及弹性模块化扩充能力，大幅简化电能转换链路，提升整体能源使用效率。

数据中心是SST的重要应用场域之一。从早期UPS供电、HVDC主导阶段、巴拿马电源整合优化，到现今的SST，随着供电架构持续演进，供电效率与系统整合度也不断提升。作为「能源路由器」，SST具备中压侧高频隔离的直流或交流界面，可支持局部自治的单向或双向电力潮流，并整合电能管理、能源管理及故障管理功能，实现发电、储能与用电单元之间更灵活的电力调度。

从拓扑架构来看，SST主要可分为2-Level、3-Level架构，整体由高压整流级、隔离转换级及低压逆变级三部分组成。其中，高压整流级多采用串联H桥（Cascaded H-Bridge；CHB）或模块化多电平转换器（Modular Multilevel Converter；MMC）。

在中压侧AC/DC级方案中，CHB拓扑采用分散式独立直流汇流排设计，具备电气隔离优势，且元件数量较少、无须桥臂电感，有助于提高功率密度，并可搭配ISOP架构的分散式高频变压器，支持旁路降额运转。虽然无法直接输出中压直流，但其控制复杂度适中，且具备优异的总谐波失真（Total Harmonic Distortion；THD）表现，适用于数据中心供电、储能系统及V2G充电站等应用。

在SST方案设计中，碳化矽（SiC）元件是提升系统效能的关键。陈外华表示，相较于传统矽基元件，碳化矽在能隙、临界崩溃电场、热导率及电子饱和漂移速度等特性上具备优势。针对不同电压等级的汇流排需求，Infineon提供1,200V、2,000V、2,300V及3,300V的碳化矽元件组合，可减少串联级数并简化拓扑架构，进一步提升系统可靠度与功率密度。

在产品方面，Infineon CoolSiC系列提供从分离式元件到功率模块的完整封装选择，包括采用TO-247、QDPAK封装的分离式元件，以及Easy、62mm与XHP系列功率模块，涵盖不同功率等级的应用需求。其中，Easy系列具备高度弹性与可扩充性，提供高度12mm的无基板封装组合，并支持特殊应用定制化。目前Easy B系列已进入量产，Easy C与Easy HD3系列亦持续推进，为高压应用效率提升带来优化空间。

针对中高功率应用，Infineon 62mm模块已推出1,200V与2,000V两大产品系列，提供多种导通电阻规格，且均采用半桥拓扑，可依系统需求弹性组合建构复杂电路。在高压大功率应用方面，XHP系列模块提供2,300V电压等级，并可选择铜基板或铝碳化矽基板以降低热阻，满足太阳能逆变器、储能系统等高功率应用需求。

此外，Infineon亦提供完整的碳化矽MOSFET、碳化矽二极管，以及专为CoolSiC MOSFET设计的闸极驱动器IC，形成从功率元件到驱动控制的完整解决方案，协助客户建构高效率、高可靠度的SST系统。

「Infineon SST技术与应用解析」在线研讨会全程于大联大旗下「诠鼎大大芯」平台直播，如欲掌握更多SST技术发展与创新应用实例，欢迎在线回看完整研讨会内容。