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一文讀懂全球碳化硅先驅(qū)GeneSiC: 更堅固、更快速、溫控頂尖的“實力派”碳化硅功率器件

2023-02-26
來源:電子發(fā)燒友網(wǎng)
關(guān)鍵詞: GeneSiC 半導體 MOSFET

  路上隨處可見的電動汽車、工廠里精密的機械手、草原上永不停歇的風力發(fā)電機…電力進一步成為我們生活必不可缺的重要能源,這些加速能量轉(zhuǎn)換的幕后英雄正是我們熟知的第三代半導體——氮化鎵(GaN)和碳化硅(SiC),二者憑借著優(yōu)異的物理性能,逐步搶占傳統(tǒng)的硅器件所統(tǒng)治的市場。預(yù)計到2026年,二者將會形成每年200億美元的市場份額。

  

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  憑借領(lǐng)先的GaNFast?氮化鎵功率芯片+強力的GeneSiC 碳化硅MOSFTEs的產(chǎn)品組合,納微半導體以雙擎驅(qū)動的姿態(tài)在電力電子能源轉(zhuǎn)換領(lǐng)域高歌前進。對于GaNFast?,相信大家已經(jīng)耳熟能詳,那么今天我們就來為大家隆重介紹,GeneSiC這位不容小覷的“實力派”。

  市場與技術(shù)

  GeneSiC碳化硅(SiC)MOSFET(金屬 – 氧化物半導體場效應(yīng)管)和肖特基MPS?二極管器件耐壓從650 V到6.5 kV,適合從20 W到20 MW的應(yīng)用場合,為多元市場(包括電動車、工業(yè)自動化、網(wǎng)通、電網(wǎng)、電動機和國防)提供高速、高效的功率轉(zhuǎn)換。大批量、高質(zhì)量的出貨,確保應(yīng)用效能、應(yīng)用可靠性,最大程度保證正常運行時間。

  

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  溝槽輔助平面柵極:平面和溝槽優(yōu)勢互補,可靠性和可制性兼具

  與硅(Si)MOSFET相比,SiC MOSFET的導電性能和開關(guān)性能均更加優(yōu)越,這要歸功于其‘寬禁帶’特性和高電場強度。然而,使用傳統(tǒng)平面或溝槽技術(shù)必須在可制造性、性能和/或可靠性之間做出妥協(xié)。

  GeneSiC的專利溝槽輔助平面柵極設(shè)計是一種無需妥協(xié)的新一代解決方案,不僅制造產(chǎn)量高、適合快速開關(guān)同時功耗低,而且長期可靠性高。

  

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  高壓領(lǐng)域開拓者

  GeneSiC能提供先進可靠的高壓、高效SiC MOSFET,這對于苛刻環(huán)境、大功率應(yīng)用場合的可靠性極為關(guān)鍵

  

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  · 獨有、先進的集成6.5 kV技術(shù)

  ? 雙擴散金屬氧化物半導體場效應(yīng)管(DMOSFET)

  ? 單片集成結(jié)勢壘肖特基二極管(JBS)整流器

  ? 更優(yōu)秀的大功率性能

  · 更高效的雙向性能

  ? 開關(guān)不隨溫度變化

  ? 快速(低開關(guān)損耗)和低溫(低導通損耗)

  ? 長期可靠性高

  ? 高功率時易于并聯(lián)(VTH穩(wěn)定性)

  應(yīng)用領(lǐng)域

  

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  SiC MOSFET的最寬電壓范圍:

  750 V – 6.5 kV

  想了解產(chǎn)品參數(shù)表、型號以及訂購產(chǎn)品,請訪問:https://genesicsemi.com/sic-mosfet/

  

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  低溫,快速

  高效、高成本效益的功率轉(zhuǎn)換取決于對現(xiàn)代電路拓撲和高速(頻率)開關(guān)技術(shù)的全面理解。存在兩個主要的元器件因數(shù):

  ? MOSFET的導通電流怎樣(用漏源通態(tài)電阻衡量)?

  ? 元器件的開關(guān)效率怎樣(用能量損耗或EXX衡量)?

  對于每個問題,我們必須理解在嚴酷的高溫和高速開關(guān)條件下,‘硬開關(guān)’和‘軟開關(guān)’技術(shù)等綜合條件下給出的答案。高溫、高速(頻率)品質(zhì)因數(shù)(FoM)的組合,是系統(tǒng)性能和可靠性的關(guān)鍵。

  

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  GeneSiC的專利溝槽輔助平面柵極技術(shù)可在高溫高頻開關(guān)條件下提供最低的RDS(ON)(漏源通態(tài)電阻),而且能耗最低,從而使我們產(chǎn)品的性能、可靠性和質(zhì)量達到了業(yè)界前所未有的高度。

  

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  強固型

  

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  典型電路

  750 V SiC MOSFET和二極管應(yīng)用在

  無橋PFC(功率因數(shù)校正)和三相電機驅(qū)動

  

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  1200 V SiC MOSFET和二極管應(yīng)用在

  三相三電平NPC(中點鉗位)逆變器

  

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  1700vSic MOSFET應(yīng)用在

  四象限全功率轉(zhuǎn)換器

  

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  3.3 kV和6.5 kV SiC MOSFET和二極管應(yīng)用在

  機車牽引逆變器

  

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  二電平逆變器(6.5 kV)

  

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  三電平逆變器(3.3 kV)

  SiC Schottky MPS? 二極管

  混合式PIN肖特基二極管(MPS)將PIN二極管和肖特基二極管的優(yōu)點結(jié)合在了一起。PIN二級管能承受過大的浪涌電流,同時反向漏電流低,而肖特基二極管的正向壓降較小,且具有快速開關(guān)的特性。目標應(yīng)用場合包括PFC,升壓電路和高壓,大功率電機驅(qū)動。





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