這篇博客文章首次由聯(lián)合硅碳化物(United Silicon Carbide)發(fā)表。加入科爾沃家族United SiC是硅碳化物(SiC)動力半導(dǎo)體的主要制造廠商,它擴(kuò)大了科沃的電動車輛、工業(yè)電力、電路保護(hù)、可再生能源和數(shù)據(jù)中心電力迅速增長的市場。

Abstract

SiC開關(guān)的數(shù)據(jù)表可能難以比較。 SIC MOSFETs似乎在耐性溫度系數(shù)較低的情況下具有優(yōu)勢,但這表明與SIC相比,其基本損失和總體效率低下的程度較高。聯(lián)合海合會 FETs.

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俗話說 , “ 比較是令人憎惡的 , ” , 正如俗語所說 , 最初記錄在1440年左右的約翰·萊德蓋特的《 馬、鵝和羊之間的爭論 》 。 “除牲畜外,現(xiàn)代電力轉(zhuǎn)換器的設(shè)計師必須努力冷靜地比較電源開關(guān)應(yīng)用與一系列“最佳性能”的競合要求。 ”問題在于將蘋果與蘋果比較,繼續(xù)種植隱喻,因為如果不考慮其與其他措施的權(quán)衡,任何單一的電參數(shù)都不能說更好。 開關(guān)耐用是一個很好的例子 — — 你必須將部件與相同的電壓等級、制造商推薦的門驅(qū)動電壓、相同的接合溫度和排水流以及相同的組合作比較。

Si MOSFET、SiC MOSFET和SiC FET爭奪位置

在高壓電壓下,Si MOSFETs、SiC MOSFETs、SiC MOSFETs和聯(lián)合海合會 FETs從上幾百伏到上,都在爭奪位置,數(shù)據(jù)表通常給出Rds( 關(guān)于)特定電壓定值值、交接溫度和門驅(qū)動電壓。uj4c075018k4s例如,聯(lián)合賽事公司最近發(fā)布的聯(lián)合賽事公司(United SiC)給出了V值的耐抗值GS= 12V,25°C至175°C,全部為20A排水流。從中可以很容易地得出R的溫度系數(shù)數(shù)字。ds( 關(guān)于)Tj = 125C 的溫度為70-75%左右。

650V SIC MOSFETs的冠軍可能會指出,他們看到在Tj = 125C = 125C 中通常20-25%的數(shù)值,這個數(shù)字與其它設(shè)備相類似。 是否比這高三倍? 首先,溫度系數(shù)的某些正值對于迫使死細(xì)胞分享電流而不熱點和熱離群十分必要。 同樣,設(shè)計師也依賴正值來獲得與自然電流共享平行的裝置。

SiC MOSFET電阻主要由其反向溝道決定

R 的較低值ds( 關(guān)于)SIC MOSFETs 和 JFETS實際上表明正在產(chǎn)生更深的影響;MOSFETs和JFETS是“單載體”裝置,電子通過不同區(qū)域(基底、漂流層、日本FET區(qū)域和通道等)流動。 在650V SIC MOSFET中,反向通道控制著總抗藥性,而這種抗藥性實際上隨著溫度的下降(自由載體數(shù)量x電子反向?qū)右苿?) , 溫度的上升、臨界電壓的下降和頻道中自由載體數(shù)量的增加,因此抗藥性下降。 這一效應(yīng)被裝置其余區(qū)域(即JFET、漂流層和基質(zhì)抗藥性)的正溫系數(shù)所抵消,以便產(chǎn)生微凈正的TC值。希克·杰菲同時,低電壓Si MOSFET只占抗電總量的一小部分,這解釋了TC值高于SIC MOSFET值的原因,但說明一點的是,SIC FET中也不存在與非理想 SiC 倒電層相關(guān)的損失(SIC FET中也不存在) 。圖1 圖1).

圖1:典型的SIC MOSFET戰(zhàn)壕建造和United SiC FET 顯示沒有丟失的SIC MOS反向通道,導(dǎo)致較高的耐抗溫度系數(shù),但損失減少

SiC FETs have lower overall conduction losses

如圖2所示,對650/750V裝置進(jìn)行Rds( 關(guān)于)比較后,United SiC FET以25°C為起點,大約為SIC MOSFET 特定抗力的三分之一,150°C時還差近2x,因此同一有效死亡區(qū)的導(dǎo)電損失約為一半。

圖2 聯(lián)合海委會FETs的耐抗毒性較高,但絕對值較低

其凈效應(yīng)是,如果采用聯(lián)合SIC FET(United SiC FET)和Rds( 關(guān)于)健康正溫系數(shù)(RDS(NON)),則總體導(dǎo)電損失總量將降低,以確保當(dāng)前細(xì)胞和平行裝置之間的有效共享。 這顯然有助于確保比較有效,并理解影響背后的機(jī)制 — — 它可以揭示實際重要之處:較低總損失.

審核編輯 黃宇