適用于大功率PD電源，服務(wù)器電源，通信電源預(yù)計其他工業(yè)電源PFC應(yīng)用的BASiC基本碳化硅肖特基二極管-傾佳電子專業(yè)分銷

 

碳化硅作為一種寬禁帶半導(dǎo)體材料，與傳統(tǒng)的硅基器件相比，具有更優(yōu)越的性能。碳化硅的寬禁帶(3.26eV)、高臨界場(3×106V/cm)和高導(dǎo)熱系數(shù)(4.9W/cm·K)使得功率半導(dǎo)體器件效率更高，運行速度更快，并且在設(shè)備的成本、體積、重量等方面都得到了降低。基本半導(dǎo)體碳化硅肖特基二極管，提供行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)封裝，具有優(yōu)越的性能和極高的工作效率。

 

傾佳電子專業(yè)分銷的BASiC基本碳化硅肖特基二極管主要產(chǎn)品有：

 

B3D05120E TO-252-2

B3D20120H TO-247-2

B3D40120HC TO-247-3

B2D60120H1 TO-247-2

B2DM100120N1 SOT-227

B1D02065E TO-252-2

B1D02065K TO-220-2

B2D04065E1 TO-252-2

B2D04065D1 DFN 5*6

B2D04065KF1 TO-220F-2

B2D04065V SMBF

B2D04065K1 TO-220-2

B2D06065E1 TO-252-3

B1D06065F TO-263-2

B2D06065K1 TO-220-2

B2D06065KF1 TO-220F-2

B1D06065KS TO-220-isolated

B2D06065Q DFN8*8

B1D08065E TO-252-2

B1D08065F TO-263-2

B2D08065K1 TO-220-2

B1D08065KF TO-220F-2

B1D08065KS TO-220-isolated

B2D08065KS TO-220-isolated

B2D10065E1 TO-252-3

B2D10065F1 TO-263-3

B1D10065H TO-247-2

B2D10065K1 TO-220-2

B2D10065KF1 TO-220F-2

B1D10065KS TO-220-isolated

B2D10065Q DFN8*8

B2D10065KS TO-220-isolated

B1D12065K TO-220-2

B1D15065K TO-220-2

B2D15065K TO-220-2

B2D16065HC1 TO-247-3

B2D20065H1 TO-247-2

B2D20065HC1 TO-247-3

B2D20065F1 TO-263-3

B2D20065K1 TO-220-2

B2D20065TF TO-3PF

B2D30065HC1 TO-247-3

B1D30065TF TO-3PF

B2D30065H1 TO-247-2

B2D40065H1 TO-247-2

B2D40065HC1 TO-247-3

B2D02120E1 TO-252-2

B2D02120K1 TO-220-2

B2D05120E1 TO-252-2

B2D05120K1 TO-220-2

B2D10120E1 TO-252-2

B2D10120H1 TO-247-2

B2D10120HC1 TO-247-3

B2D10120K1 TO-220-2

B2D15120H1 TO-247-2

B2D16120HC1 TO-247-3

B2D20120H1 TO-247-2

B2D20120H2 TO-247-2

B3D20120H TO-247-2

B2D20120F1 TO-263-2

B2D20120HC1 TO-247-3

B2D30120H1 TO-247-2

B2D30120HC1 TO-247-3

B3D30120HC TO-247-3

B2D40120H1 TO-247-2

B2D40120HC1 TO-247-3

B3D40120HC TO-247-3

 

BASiC基本第二代SiC碳化硅MOSFET兩大主要特色：

 

1.出類拔萃的可靠性：相對競品較為充足的設(shè)計余量來確保大規(guī)模制造時的器件可靠性。

BASiC基本第二代SiC碳化硅MOSFET 1200V系列擊穿電壓BV值實測在1700V左右，高于市面主流競品，擊穿電壓BV設(shè)計余量可以抵御碳化硅襯底外延材料及晶圓流片制程的擺動，能夠確保大批量制造時的器件可靠性，這是BASiC基本第二代SiC碳化硅MOSFET最關(guān)鍵的品質(zhì). 

 

2.可圈可點的器件性能：同規(guī)格較小的Crss帶來出色的開關(guān)性能。

BASiC基本第二代SiC碳化硅MOSFET反向傳輸電容Crss 在市面主流競品中是比較小的，帶來關(guān)斷損耗Eoff也是市面主流產(chǎn)品中非常出色的，優(yōu)于部分海外競品，特別適用于LLC應(yīng)用.

 

Ciss：輸入電容（Ciss＝Cgd＋Cgs） ⇒柵極-漏極和柵極-源極電容之和：它影響延遲時間；Ciss越大，延遲時間越長。BASiC基本第二代SiC碳化硅MOSFET 優(yōu)于主流競品。

Crss：反向傳輸電容（Crss＝Cgd） ⇒柵極-漏極電容：Crss越小，漏極電流上升特性越好，這有利于MOSFET的損耗，在開關(guān)過程中對切換時間起決定作用，高速驅(qū)動需要低Crss。

Coss：輸出電容（Coss＝Cgd＋Cds）⇒柵極-漏極和漏極-源極電容之和：它影響關(guān)斷特性和輕載時的損耗。如果Coss較大，關(guān)斷dv／dt減小，這有利于噪聲。但輕載時的損耗增加。

 

傾佳電子專業(yè)分銷碳化硅MOSFET專用雙通道隔離驅(qū)動IC-BTD25350，原方帶死區(qū)時間設(shè)置，副方帶米勒鉗位功能：

BTD25350適用于以下碳化硅功率器件應(yīng)用場景：

充電樁電源模塊后級LLC用SiC MOSFET 方案

光伏儲能高壓電池BUCK-BOOST中SiC MOSFET方案

高頻APF，用兩電平的三相全橋SiC MOSFET方案

空調(diào)壓縮機三相全橋SiC MOSFET方案

OBC后級LLC中的SIC MOSFET方案

服務(wù)器交流側(cè)圖騰柱PFC高頻臂GaN或者SiC方案

 

基本B2M第二代碳化硅MOSFET器件主要特色：

• 比導(dǎo)通電阻降低40%左右

• Qg降低了60%左右

• 開關(guān)損耗降低了約30%

• 降低Coss參數(shù)，更適合軟開關(guān)

• 降低Crss，及提高Ciss/Crss比值,降低器件在串?dāng)_行為下誤導(dǎo)通風(fēng)險

• 最大工作結(jié)溫175℃• HTRB、 HTGB+、 HTGB-可靠性按結(jié)溫Tj=175℃通過測試

• 優(yōu)化柵氧工藝，提高可靠性

• 高可靠性鈍化工藝

• 優(yōu)化終端環(huán)設(shè)計，降低高溫漏電流

• AEC-Q101

 

 

碳化硅 (SiC) MOSFET出色的材料特性使得能夠設(shè)計快速開關(guān)單極型器件，替代升級雙極型 IGBT  （絕緣柵雙極晶體管）開關(guān)。碳化硅 (SiC) MOSFET替代IGBT可以得到更高的效率、更高的開關(guān)頻率、更少的散熱和節(jié)省空間——這些好處反過來也降低了總體系統(tǒng)成本。SiC-MOSFET的Vd-Id特性的導(dǎo)通電阻特性呈線性變化，在低電流時SiC-MOSFET比IGBT具有優(yōu)勢。

與IGBT相比，SiC-MOSFET的開關(guān)損耗可以大幅降低。采用硅 IGBT 的電力電子裝置有時不得不使用三電平拓?fù)鋪韮?yōu)化效率。當(dāng)改用碳化硅 (SiC) MOSFET時，可以使用簡單的兩級拓?fù)?。因此所需的功率元件?shù)量實際上減少了一半。這不僅可以降低成本，還可以減少可能發(fā)生故障的組件數(shù)量。SiC MOSFET 不斷改進，并越來越多地加速替代以 Si IGBT 為主的應(yīng)用。 SiC MOSFET 幾乎可用于目前使用 Si IGBT 的任何需要更高效率和更高工作頻率的應(yīng)用。這些應(yīng)用范圍廣泛，從太陽能和風(fēng)能逆變器和電機驅(qū)動到感應(yīng)加熱系統(tǒng)和高壓 DC/DC 轉(zhuǎn)換器。

 

隨著自動化制造、電動汽車、先進建筑系統(tǒng)和智能電器等行業(yè)的發(fā)展，對增強這些機電設(shè)備的控制、效率和功能的需求也在增長。碳化硅 MOSFET (SiC MOSFET) 的突破重新定義了歷史上使用硅 IGBT (Si IGBT) 進行功率逆變的電動機的功能。這項創(chuàng)新擴展了幾乎每個行業(yè)的電機驅(qū)動應(yīng)用的能力。Si IGBT 因其高電流處理能力、快速開關(guān)速度和低成本而歷來用于直流至交流電機驅(qū)動應(yīng)用。最重要的是，Si IGBT 具有高額定電壓、低電壓降、低電導(dǎo)損耗和熱阻抗，使其成為制造系統(tǒng)等高功率電機驅(qū)動應(yīng)用的明顯選擇。然而，Si IGBT 的一個顯著缺點是它們非常容易受到熱失控的影響。當(dāng)器件溫度不受控制地升高時，就會發(fā)生熱失控，導(dǎo)致器件發(fā)生故障并最終失效。在高電流、電壓和工作條件常見的電機驅(qū)動應(yīng)用中，例如電動汽車或制造業(yè)，熱失控可能是一個重大的設(shè)計風(fēng)險。

 

電力電子轉(zhuǎn)換器提高開關(guān)頻率一直是研發(fā)索所追求的方向，因為相關(guān)組件（特別是磁性元件）可以更小，從而產(chǎn)生小型化優(yōu)勢并節(jié)省成本。然而，所有器件的開關(guān)損耗都與頻率成正比。IGBT 由于“拖尾電流”以及較高的門極電容的充電/放電造成的功率損耗，IGBT 很少在 20KHz 以上運行。SiC MOSFET在更快的開關(guān)速度和更低的功率損耗方面提供了巨大的優(yōu)勢。IGBT 經(jīng)過多年的高度改進，使得實現(xiàn)性能顯著改進變得越來越具有挑戰(zhàn)性。例如，很難降低總體功率損耗，因為在傳統(tǒng)的 IGBT 設(shè)計中，降低傳導(dǎo)損耗通常會導(dǎo)致開關(guān)損耗增加。

 

作為應(yīng)對這一設(shè)計挑戰(zhàn)的解決方案，SiC MOSFET 具有更強的抗熱失控能力。碳化硅 的導(dǎo)熱性更好，可以實現(xiàn)更好的設(shè)備級散熱和穩(wěn)定的工作溫度。SiC MOSFET 更適合較溫暖的環(huán)境條件空間，例如汽車和工業(yè)應(yīng)用。此外，鑒于其導(dǎo)熱性，SiC MOSFET 可以消除對額外冷卻系統(tǒng)的需求，從而有可能減小總體系統(tǒng)尺寸并降低系統(tǒng)成本。

 

由于 SiC MOSFET 的工作開關(guān)頻率比 Si IGBT 高得多，因此它們非常適合需要精確電機控制的應(yīng)用。高開關(guān)頻率在自動化制造中至關(guān)重要，高精度伺服電機用于工具臂控制、精密焊接和精確物體放置。此外，與 Si IGBT 電機驅(qū)動器系統(tǒng)相比，SiC MOSFET 的一個顯著優(yōu)勢是它們能夠嵌入電機組件中，電機控制器和逆變器嵌入與電機相同的外殼內(nèi)。使用SiC MOSFET 作為變頻器或者伺服驅(qū)動功率開關(guān)器件的另一個優(yōu)點是，由于 MOSFET 的線性損耗與負(fù)載電流的關(guān)系，它可以在所有功率級別保持效率曲線“平坦”。SiC MOSFET變頻伺服驅(qū)動器的柵極電阻的選擇是為了首先避免使用外部輸出濾波器，以保護電機免受高 dv/dt 的影響（只有電機電纜長度才會衰減 dv/dt）。 SiC MOSFET變頻伺服驅(qū)動器相較于IGBT變頻伺服驅(qū)動器在高開關(guān)頻率下的巨大效率優(yōu)越性.

 

盡管 SiC MOSFET 本身成本較高，但某些應(yīng)用可能會看到整個電機驅(qū)動器系統(tǒng)的價格下降（通過減少布線、無源元件、熱管理等），并且與 Si IGBT 系統(tǒng)相比總體上可能更便宜。這種成本節(jié)省可能需要在兩個應(yīng)用系統(tǒng)之間進行復(fù)雜的設(shè)計和成本研究分析，但可能會提高效率并節(jié)省成本?；?SiC 的逆變器使電壓高達(dá) 800 V 的電氣系統(tǒng)能夠顯著延長電動汽車?yán)m(xù)航里程并將充電時間縮短一半。

 

碳化硅 (SiC) MOSFET功率半導(dǎo)體技術(shù)代表了電力電子領(lǐng)域的根本性變革。SiC MOSFET 的價格比 Si MOSFET 或 Si IGBT 貴。然而，在評估碳化硅 (SiC) MOSFET提供的整體電力電子系統(tǒng)價值時，需要考慮整個電力電子系統(tǒng)和節(jié)能潛力。需要仔細(xì)考慮以下電力電子系統(tǒng)節(jié)?。?第一降低無源元件成本，無源功率元件的成本在總體BOM成本中占主導(dǎo)地位。提高開關(guān)頻率提供了一種減小這些器件的尺寸和成本的方法。 第二降低散熱要求，使用碳化硅 (SiC) MOSFET可顯著降低散熱器溫度高達(dá) 50%，從而縮小散熱器尺寸和/或消除風(fēng)扇，從而降低設(shè)備生命周期內(nèi)的能源成本。 通常的誘惑是在計算價值主張時僅考慮系統(tǒng)的組件和制造成本。在考慮碳化硅 (SiC) MOSFET的在電力電子系統(tǒng)里的價值時，考慮節(jié)能非常重要。在電力電子設(shè)備的整個生命周期內(nèi)節(jié)省能源成本是碳化硅 (SiC) MOSFET價值主張的一個重要部分。