STMicroelectronics STPower MOSFET-teknik i kiselkarbid s\u00e4tter nya standarder f\u00f6r energieffektivitet, densitet och robusthet - s\u00e4rskilt inom v\u00e4xelriktare f\u00f6r elbussar.<\/p>\n
Yole Group, en leverant\u00f6r av marknads-, teknik-, ingenj\u00f6rs- och prestandaanalyser, och SERMA Technologies, en expert p\u00e5 elektroniktester, har g\u00e5tt samman f\u00f6r att analysera och j\u00e4mf\u00f6ra fem diskreta SiC MOSFET-enheter i 1200 V-klassen tillverkade av Wolfspeed, ROHM, Infineon, STMicroelectronics och Anbonsemi under identiska testf\u00f6rh\u00e5llanden.<\/p>\n
ST \u00e4r v\u00e4rldsledande inom effekt-MOSFET:er i kiselkarbid (SiC) och forts\u00e4tter att leda innovationen kring dessa komponenter genom att dra nytta av deras \u00f6verl\u00e4gsna effektivitet och h\u00f6gre effektt\u00e4thet j\u00e4mf\u00f6rt med kiselkomponenter. Den senaste generationen \u00e4r skr\u00e4ddarsydd f\u00f6r anv\u00e4ndning i framtida inverterarplattformar f\u00f6r elbilar f\u00f6r att ytterligare minska storleken och ge energibesparingspotential.<\/p>\n
Denna n\u00e4sta generations SiC MOSFET har s\u00e4rskilt utvecklats f\u00f6r att leverera betydligt l\u00e4gre on-state-resistans (RDS(on)) per area p\u00e5 en mindre chip, vilket m\u00f6jligg\u00f6r mer kompakta konstruktioner med f\u00e4rre komponenter och l\u00e4gre kostnader.<\/p>\n
L\u00e4gre RDS(on) per area g\u00f6r det m\u00f6jligt f\u00f6r konstrukt\u00f6rer att utveckla mer energieffektiva och mindre system f\u00f6r elfordon, vilket ger l\u00e4ngre r\u00e4ckvidd, snabbare laddningstid och minskad energif\u00f6rbrukning. Dessutom resulterar l\u00e4gre RDS(on) per area i f\u00e4rre parasitkapacitanser, vilket ytterligare bidrar till \u00f6kad energieffektivitet och mindre systemstorlek.<\/p>\n
SiC MOSFETs lavinrobusthet \u00e4r beroende av maximal gate drive-sp\u00e4nning och DC-busssp\u00e4nning, men mekanismen f\u00f6r stressnedbrytning skiljer sig dramatiskt fr\u00e5n IGBTs kortslutningsfelmekanism; d\u00e4rf\u00f6r \u00e4r det viktigt att f\u00f6rst\u00e5 underliggande fenomen f\u00f6r att skapa tillf\u00f6rlitliga modeller. V\u00e5ra resultat visar att Vth och Rds(on) gradvis minskar efter upprepad lavinbelastning medan parasitkapacitanser som Ciss, Coss och Crss \u00f6kar med upprepad belastning.<\/p>\n
St sic MOSFETs ger effektivare konstruktioner i applikationer med stora effektbehov, t.ex. laddare f\u00f6r elfordon, str\u00f6mf\u00f6rs\u00f6rjning f\u00f6r servrar och energisystem. Deras h\u00f6gre switchfrekvenser och minskade parasiteffekter, t.ex. elektromagnetisk interferens (EMI), bidrar till att \u00f6ka kretsarnas prestanda och tillf\u00f6rlitlighet, tack vare mycket l\u00e4gre on-state-motst\u00e5nd per area och v\u00e4rmehantering \u00e4n traditionella power MOSFETs i kisel.<\/p>\n
STMicroelectronics fj\u00e4rde generation STPOWER MOSFET-teknik i kiselkarbid (SiC), Generation 4, s\u00e4tter nya standarder f\u00f6r energieffektivitet och densitet. Den \u00e4r speciellt anpassad f\u00f6r anv\u00e4ndning i traktionsomvandlare - nyckelkomponenter i drivlinor f\u00f6r elfordon - och ger mer prisv\u00e4rd laddningskapacitet samt snabbare hastighet f\u00f6r premiummodeller av elfordon.<\/p>\n
SiC MOSFET:er med 650 och 1200 V-klassning har n\u00e5gra av marknadens l\u00e4gsta RDS(on) x Area-f\u00f6rh\u00e5llanden och switchf\u00f6rluster, vilket ger mer kompakta, effektiva och kostnadseffektiva kraftomvandlare - med h\u00f6gre energieffektivitet, l\u00e4gre totala systemkostnader och \u00f6kad tillf\u00f6rlitlighet.<\/p>\n
Dessa komponenter har en nollsp\u00e4nningsswitch (ZVS), vilket g\u00f6r att de fungerar tillf\u00f6rlitligt utan negativ f\u00f6rsp\u00e4nning - vilket eliminerar kostsamma grinddrivningskretsar och sparar kostnader f\u00f6r energieffektivitet och effektt\u00e4thet. Dessutom \u00f6kar energieffektiviteten och effektt\u00e4theten ytterligare tack vare det l\u00e4gre tillkopplingsmotst\u00e5ndet och den snabba omkopplingen. Dessutom ger deras 7-\u00e5riga livsl\u00e4ngdsprogram konstrukt\u00f6rerna f\u00f6rtroende f\u00f6r att dessa l\u00e5ngtidsenheter \u00e4r tillg\u00e4ngliga och kostnadseffektiva l\u00f6sningar.<\/p>\n
STPOWER MOSFETs i kiselkarbid ger avancerad effektivitet, tillf\u00f6rlitlighet och robusthet i effektomvandlare f\u00f6r elfordon och andra applikationer som kr\u00e4ver h\u00f6g energieffektivitet, effektt\u00e4thet, snabba kopplingstider eller energibesparing. Dessa enheter finns i olika moderna kapslingar som HiP247, H2PAK-7 long leads TO-247 TO PAK och STPAK och \u00e4r ett perfekt komplement till v\u00e4xelriktare eller h\u00f6geffektiva n\u00e4taggregat.<\/p>\n
\u00c4ven om SiC MOSFETs har en f\u00f6rdelaktig 650-V-klassificering j\u00e4mf\u00f6rt med Si kraftkomponenter, utg\u00f6r de fortfarande utmaningar i vissa kraftomvandlingsapplikationer. Gateoxiddegradering f\u00f6rv\u00e4rrar nedbrytningen under vissa tuffa p\u00e5frestningar som kortslutningssp\u00e4nning (SC) eller lavinsp\u00e4nning och m\u00e5ste beaktas noga f\u00f6r att minimera nedbrytningen av enheten.<\/p>\n
STMicroelectronics har vidtagit \u00e5tg\u00e4rder f\u00f6r att \u00f6vervinna dessa begr\u00e4nsningar genom att \u00f6ka enhetens prestanda och tillf\u00f6rlitlighet f\u00f6r sin tredje generation 650 V SiC MOSFET. Deras mest avancerade komponent, en 2 kV 4H-SiC MOSFET, har en h\u00e4pnadsv\u00e4ckande livsl\u00e4ngd som \u00f6vertr\u00e4ffar alla traditionella IGBT:er n\u00e4r de uts\u00e4tts f\u00f6r PCT-stress vid h\u00f6ga temperaturer. Tack vare en minskad celldelning och en m\u00f6jlig optimering av dopantf\u00f6rdelningen i driftomr\u00e5det uppn\u00e5r denna generation ocks\u00e5 l\u00e4gre RDS(on). Den h\u00e4r enheten uppvisar ocks\u00e5 exceptionell tillf\u00f6rlitlighet under DRB-tester (Dynamic Reverse Bias) och \u00f6vertr\u00e4ffar AQG324-standarden f\u00f6r fordonsindustrin. I denna f\u00f6rsta volym i serien Discretes Performance Comparison Analysis 2024 j\u00e4mf\u00f6rs fem diskreta SiC MOSFET:er i 1200 V-klassen fr\u00e5n globala leverant\u00f6rer samt en Si IGBT under identiska testf\u00f6rh\u00e5llanden.<\/p>\n
Halvledare med brett bandgap \u00e4r idealiska f\u00f6r kraftelektroniktill\u00e4mpningar tack vare sitt st\u00f6rre energigap och sin f\u00f6rm\u00e5ga att fungera vid h\u00f6gre temperaturer samtidigt som effektf\u00f6rlusterna minskar j\u00e4mf\u00f6rt med f\u00f6rsta generationens halvledarmaterial som kisel. Halvledare med brett bandgap har dessutom h\u00f6gre elektronr\u00f6rlighet som g\u00f6r det m\u00f6jligt att driva kretsar med h\u00f6gre switchfrekvenser f\u00f6r mer energieffektiva och kompakta system.<\/p>\n
\u00d6kade krav p\u00e5 energieffektivitet har lett till att forskarna har b\u00f6rjat unders\u00f6ka nya halvledarmaterial f\u00f6r kraftf\u00f6rs\u00f6rjning, d\u00e4r kisel har f\u00e5tt ge vika f\u00f6r tv\u00e5 alternativ - kiselkarbid (SiC) och galliumnitrid (GaN) som ses som mer f\u00f6rdelaktiga alternativ, s\u00e4rskilt f\u00f6r anv\u00e4ndning i h\u00f6gsp\u00e4nningsapplikationer. Kisel s\u00e5gs en g\u00e5ng som en dominerande utmanare, men har nyligen f\u00e5tt ge vika f\u00f6r b\u00e5da dessa alternativ som krafthalvledarl\u00f6sningar.<\/p>\n
Kiselkarbid (SiC) och GaN har bredare bandgap \u00e4n f\u00f6rsta generationens halvledarmaterial, vilket ger h\u00f6gre driftsp\u00e4nningar, l\u00e4gre temperaturer och minskad energif\u00f6rlust. Dessutom \u00e4r SiC\/GaN-enheter mindre och l\u00e4ttare \u00e4n motsvarande kiselkomponenter, vilket minskar komponentstorleken\/kostnaden samtidigt som systemets prestanda \u00f6kar.<\/p>\n
STMicroelectronics presenterade nyligen sin tredje generationens 650 V SiC MOSFET med hj\u00e4lp av den branschaccepterade Figure of Merit (FoM). Enligt STMicroelectronics erbjuder enheten enast\u00e5ende on-resistans RDS(on)-v\u00e4rden och har en h\u00f6gre kvalitetsfaktor \u00e4n ledande konkurrenter tack vare en 20% reducerad gate array pitch och optimerad dopantf\u00f6rdelning i driftregionen. Med s\u00e5 h\u00f6ga prestandastandarder p\u00e5 plats kommer konstrukt\u00f6rerna nu att kunna designa n\u00e4taggregat som \u00e4r l\u00e4mpliga f\u00f6r inverterare f\u00f6r f\u00f6rnybar energi, batteriladdare eller elfordon baserat p\u00e5 dessa parametrar.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
STMicroelectronics’ STPower silicon carbide MOSFET technology sets new benchmarks in power efficiency, density and robustness – particularly within EV bus traction inverters. Yole Group, a market, technology, engineering, and performance analysis provider, and SERMA Technologies, an electronics testing expert, have joined forces to analyze and compare five 1200 V-class discrete SiC MOSFET devices manufactured by… L\u00e4s mer \"ST SiC Mosfet s\u00e4tter nya riktm\u00e4rken f\u00f6r elbilsv\u00e4xelriktare<\/span><\/a><\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"neve_meta_sidebar":"","neve_meta_container":"","neve_meta_enable_content_width":"","neve_meta_content_width":0,"neve_meta_title_alignment":"","neve_meta_author_avatar":"","neve_post_elements_order":"","neve_meta_disable_header":"","neve_meta_disable_footer":"","neve_meta_disable_title":"","footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-180","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-uncategorized"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/180","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=180"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/180\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":181,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/180\/revisions\/181"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=180"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=180"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=180"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}