Halvledare av kiselkarbid (SiC) erbjuder omriktarkonstruktörer nya alternativ, med lägre motstånd än traditionella Si-baserade effekt-MOSFET:er och högre driftstemperaturer, vilket ger förbättrad systemeffektivitet.
Dessa moduler är perfekta för hårda och resonanta switchningstopologier och kan enkelt styras med användarvänliga drivrutiner som Infineons CoolSiCTM HEXFETs - de har också snabbare switchningshastigheter och mer tillförlitlig prestanda.
Hög omkopplingsfrekvens
Mosfets av kiselkarbid kan arbeta vid högre switchfrekvenser än sina motsvarigheter av kisel, vilket möjliggör effektivare effektomvandling och snabbare switchning, minskad parasitisk induktans och minskade switchförluster. Tyvärr medför dock den ökade switchfrekvensen ytterligare bieffekter som måste beaktas vid utformningen av strömförsörjningen, t.ex. elektromagnetisk interferens (EMI) och överspänning.
MOSFETs av kiselkarbid har också mycket lägre lednings- och switchförluster, vilket gör det möjligt för konstruktörer att uppnå högre energieffektivitet och effekttäthet med sina konstruktioner, liksom mindre induktiva och kapacitiva komponenter, vilket kan bidra till att sänka kostnaderna.
MOSFET:er av kiselkarbid har höga switchfrekvenser som gör att de kan switcha ström hundratals gånger per sekund, vilket leder till minskade switchförluster och högre effektivitet, vilket leder till mer kompakta kretsar som gynnar system som kräver högpresterande strömomvandling, t.ex. servrar eller datacenter. Den här egenskapen kan ge betydande kostnadsbesparingar.
SiC MOSFETs har utmärkt tillförlitlighet och hållbarhet, vilket gör dem till den perfekta lösningen för applikationer inom kraftdistribution. Dessa enheter kan användas i DC/DC-omvandlare, ombordladdare, avbrottsfri strömförsörjning och PV-växelriktare; både paketerade och nakna versioner finns tillgängliga - dessa chip klarar spänningar på upp till 1.200 V vilket gör att de kan användas i högeffektsapplikationer som ombordladdning i elektriska hybridfordon.
Låg på-resistans
Power MOSFETs av kiselkarbid (eller SiC FETs), mer kända under akronymen SiC MOSFETs eller FETs, erbjuder många fördelar jämfört med sina motsvarigheter av kisel. Först och främst har dessa halvledarkomponenter högre blockeringsspänning och lägre on-state-resistansvärden - egenskaper som gör dem särskilt lämpliga för switchade nätaggregat och spänningsomvandlare på grund av minskade förlustnivåer.
MOSFET:er av kiselkarbid har också fördelen att de kan arbeta vid höga temperaturer, vilket gör dem lämpliga för tillämpningar där konventionella krafthalvledarkomponenter skulle urarta under stress eller transienter, vilket gör dem lämpliga för kraftsystem där extrema temperaturer är vanliga.
Låg on-resistans är en viktig prestandaparameter för effekt-MOSFET:er och kräver samordning av många faktorer för att uppnås. Till att börja med måste du se till att din MOSFET inte överbelastas; för att göra detta måste du begränsa ingångsströmmen och gate-drive-effekten till en acceptabel nivå; därefter måste du minska kopplingsförlusterna genom att minska on-state-motståndet och öka flatheten; slutligen måste du minska kopplingsförlusterna genom att öka on-state-motståndet och minska flatheten i on-motståndet.
UnitedSiC har utvecklat en SiC MOSFET med ultralåg on-resistans som levererar denna kapacitet med en trench-design: 1200 V, 8,6 MO och 30 A i TO247-4L-paketet (UF3SC120009) med 0,75 V drain-source-spänning och en drainström på 30 A. Den har hög blockeringsspänning och låg specifik on-resistans.
Hög effektivitet
MOSFET:er av kiselkarbid ger överlägsen effektivitet vid högre switchfrekvenser och lägre drifttemperaturer jämfört med traditionella IGBT-produkter, vilket gör dem perfekta för laddare av elfordon, UPS-system och växelriktare för solpaneler tack vare deras förmåga att motstå transienter samtidigt som de ger minimala värmeutsläpp - detta möjliggör högre utspänningar samtidigt som slutanvändarna sparar energikostnader.
MOSFETs har också lägre RDS(on) vid förhöjda temperaturer än IGBTs, vilket ger betydande fördelar när det gäller effekttäthet. MOSFETs kan minska komponentstorleken, vilket möjliggör lättare utrustning och därmed sänker den totala systemkostnaden; dessutom gör deras överlägsna värmeledningsförmåga dem mer miljövänliga än konventionella halvledare.
SiC Power MOSFETs är mycket mer robusta än IGBTs och klarar högre spänningar och strömmar utan att försämras under sin långa livslängd. Detta gör det möjligt för konstruktörer att uppnå högre energitäthet och samtidigt uppfylla prestandakraven för laddare av elfordon, växelriktare för solceller, UPS-system och motorstyrningar.
SiC Power MOSFETs har snabbt etablerat sig som marknadsledare inom kraftelektronik. För att möta den ökande efterfrågan utvecklar ST flera tekniska innovationer, bland annat en förbättrad planar design som ger ett lägre on-motstånd RDS(on). Denna innovation kommer att göra det möjligt för tillverkare att skapa mer energieffektiva system som lämpar sig för medelstora och kompakta elfordon.
Hög tillförlitlighet
Kiselkarbid (SiC) är ett exceptionellt hårt och robust material som ger förbättrad prestanda i krafthalvledarkomponenter, särskilt MOSFETs tillverkade av SiC. MOSFETs av SiC kan visa sig särskilt användbara när de används i högspänningskretsar för kraftelektronik.
SiC MOSFETs har lägre ON-motstånd jämfört med sina kiselekvivalenter, vilket leder till lägre switchförluster och större temperaturtolerans - egenskaper som gör dem särskilt lämpade för avbrottsfri strömförsörjning och andra kritiska system som kräver långsiktig tillförlitlighet.
SiC MOSFETs är välkända för sin överlägsna elektriska fältstyrka, vilket gör att de kan arbeta vid högre spänningar än kiselkomponenter och bidra till att minska systemkostnaden genom att göra det möjligt att använda mindre induktiva och kapacitiva komponenter samtidigt som effektiviteten ökar eftersom switchhastigheten kan öka. Detta bidrar också till högre omkopplingshastigheter, vilket leder till större energibesparingar totalt sett.
SiC power MOSFETs har dock ännu inte fått någon större spridning på grund av ett antal problem, bland annat tillförlitlighetsproblem, parametriska stabilitetsproblem och problem med livslängden. För att motverka denna utmaning har tillverkarna tagit fram innovativa konstruktioner som gör det möjligt för dem att leverera alla fördelar som förknippas med SiC MOSFET utan att kompromissa med prestanda - till exempel genom att använda Schottky-barriärdioder inbäddade i MOSFET-strukturer för att inaktivera kroppsdioder; dessa enheter minskar avsevärt On-motståndet hos SiC MOSFET samt förbättrar tillförlitligheten i högspänningsapplikationer.
Swedish 
English 
German 
French