PcoreTM2 E2B 全碳化硅半橋MOSFET模塊BMF240R12E2G3 BMF240R12E2C4-傾佳電子（Changer Tech）專業(yè)分銷

適用于電動(dòng)垂直起降飛行器eVTOL（electric Vertical Take-off and Landing，即電動(dòng)垂直起降飛行器）SiC碳化硅MOSFET功率模塊，飛行汽車(eVTOL)汽車級(jí)全碳化硅功率模塊，eVTOL電機(jī)驅(qū)動(dòng)碳化硅功率模塊-傾佳電子（Changer Tech）專業(yè)分銷

基本™（BASiC Semiconductor）SOT227碳化硅MOSFET模塊B2M012120N

適用于液冷大型儲(chǔ)能集中式PCS的全碳化硅MOSFET功率模塊-傾佳電子（Changer Tech）專業(yè)分銷

適用于液冷充電樁電源的基本™（BASiC Semiconductor）SiC碳化硅MOSFET模塊-傾佳電子（Changer Tech）專業(yè)分銷

適用于三相三電平維也納PFC的基本™（BASiC Semiconductor）SiC碳化硅MOSFET模塊-傾佳電子（Changer Tech）專業(yè)分銷

 

傾佳電子（Changer Tech）致力于基本公司國(guó)產(chǎn)碳化硅（SiC）MOSFET在電力電子應(yīng)用中全面取代IGBT，全力推動(dòng)基本公司國(guó)產(chǎn)碳化硅（SiC）MOSFET加速革掉IGBT的命！Changer Tech is making every effort to promote the domestic BASiC silicon carbide (SiC) MOSFET to accelerate the replacement of IGBT!

 

IGBT芯片技術(shù)不斷發(fā)展，但是從一代芯片到下一代芯片獲得的改進(jìn)幅度越來(lái)越小。這表明IGBT每一代新芯片都越來(lái)越接近材料本身的物理極限。SiC MOSFET寬禁帶半導(dǎo)體提供了實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體總功率損耗的顯著降低的可能性。使用SiC MOSFET可以降低開(kāi)關(guān)損耗，從而提高開(kāi)關(guān)頻率。進(jìn)一步的，可以優(yōu)化濾波器組件，相應(yīng)的損耗會(huì)下降，從而全面減少系統(tǒng)損耗。通過(guò)采用低電感SiC MOSFET功率模塊，與同樣封裝的Si IGBT模塊相比，功率損耗可以降低約70%左右，可以將開(kāi)關(guān)頻率提5倍（實(shí)現(xiàn)顯著的濾波器優(yōu)化），同時(shí)保持最高結(jié)溫低于最大規(guī)定值。

 

為了保持電力電子系統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也為了使最終用戶獲得經(jīng)濟(jì)效益，一定程度的效率和緊湊性成為每一種電力電子應(yīng)用功率轉(zhuǎn)換應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)所在。隨著IGBT技術(shù)到達(dá)發(fā)展瓶頸，加上SiC MOSFET絕對(duì)成本持續(xù)下降，使用SiC MOSFET替代升級(jí)IGBT已經(jīng)成為各類型電力電子應(yīng)用的主流趨勢(shì)。

 

傾佳電子（Changer Tech）致力于國(guó)產(chǎn)碳化硅（SiC）MOSFET功率器件在電力電子市場(chǎng)的推廣！Changer Tech-Authorized Distributor of BASiC Semiconductor which committed to the promotion of BASiC™ silicon carbide (SiC) MOSFET power devices in the power electronics market!

 

對(duì)于通用應(yīng)用，SiC 功率器件可以替代 Si IGBT，從而將開(kāi)關(guān)損耗降低高達(dá) 70% 至 80%，具體取決于轉(zhuǎn)換器和電壓和電流水平。IGBT 相關(guān)的較高損耗可能成為一個(gè)重要的考慮因素。熱管理會(huì)增加使用 IGBT 的成本，而其較慢的開(kāi)關(guān)速度會(huì)增加電容器和電感器等無(wú)源元件的成本。從整體系統(tǒng)成本來(lái)看SiC MOSFET加速替代IGBT已經(jīng)成為各類新的電力電子設(shè)計(jì)中的主流趨勢(shì)。SiC MOSFET 更耐熱失控。碳化硅導(dǎo)熱性更強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)更好的設(shè)備級(jí)散熱和穩(wěn)定的工作溫度。

 

Si IGBT 的一個(gè)顯著缺點(diǎn)是它們極易受到熱失控的影響。當(dāng)器件溫度不受控制地升高時(shí)，就會(huì)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、高電壓和高工作條件很常見(jiàn)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用中，例如電動(dòng)汽車或制造業(yè)，熱失控可能是一個(gè)重大的設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)。SiC MOSFET 更適合溫度較高的環(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(duì)額外冷卻系統(tǒng)的需求，從而有可能減小整體系統(tǒng)尺寸并降低系統(tǒng)成本。由于 SiC MOSFET 的工作開(kāi)關(guān)頻率比 Si IGBT 高得多，因此它們非常適合需要精確電機(jī)控制的應(yīng)用。高開(kāi)關(guān)頻率在自動(dòng)化制造中至關(guān)重要，其中高精度伺服電機(jī)用于工具臂控制、精密焊接和精確物體放置。

 

SiC 功率器件的卓越材料特性使這些器件能夠以更快的開(kāi)關(guān)速度、更低的開(kāi)關(guān)損耗和更薄的有源區(qū)運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)效率更高、開(kāi)關(guān)頻率更高、更節(jié)省空間的設(shè)計(jì)。因此，SiC MOSFET 正成為電源轉(zhuǎn)換應(yīng)用中優(yōu)于傳統(tǒng)硅（IGBT,MOSFET）的首選。

 

 

碳化硅（SiC）功率模塊在工業(yè)市場(chǎng)有許多應(yīng)用。這些模塊通常用于提高電能轉(zhuǎn)換和控制系統(tǒng)的效率，同時(shí)在高溫和高頻率環(huán)境下表現(xiàn)良好。以下是碳化硅功率模塊在工業(yè)市場(chǎng)中的一些主要應(yīng)用：

電機(jī)驅(qū)動(dòng)和控制： 碳化硅功率模塊可用于工業(yè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，提供高效率和高功率密度，降低能源損耗。

電源和逆變器： 在工業(yè)設(shè)備中，SiC功率模塊可用于設(shè)計(jì)高效率的電源和逆變器，適用于工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)床和其他高功率應(yīng)用。

可再生能源系統(tǒng)： 碳化硅功率模塊在太陽(yáng)能逆變器和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，提高了能源轉(zhuǎn)換效率。

焊接設(shè)備： 在工業(yè)焊接系統(tǒng)中，SiC功率模塊可以提供更高的功率密度、更高的頻率響應(yīng)和更高的效率。

電力傳輸與分配： SiC功率模塊可用于電力輸配系統(tǒng)，提供高效的電力轉(zhuǎn)換和分配。

電氣化交通： 在高速列車和電動(dòng)汽車中，碳化硅功率模塊可以提供更高的功率密度，減輕設(shè)備重量，提高系統(tǒng)效率。

工業(yè)加熱系統(tǒng)： 在高溫加熱系統(tǒng)中，SiC功率模塊可以提供更高的溫度穩(wěn)定性和更高的效率。

這些應(yīng)用表明碳化硅功率模塊在工業(yè)環(huán)境中能夠提供更高效、更可靠的解決方案，有助于提高系統(tǒng)性能并減少能源消耗。

 

對(duì)于通用應(yīng)用，SiC 功率器件可以替代 Si IGBT，從而將開(kāi)關(guān)損耗降低高達(dá) 70% 至 80%，具體取決于轉(zhuǎn)換器和電壓和電流水平。IGBT 相關(guān)的較高損耗可能成為一個(gè)重要的考慮因素。熱管理會(huì)增加使用 IGBT 的成本，而其較慢的開(kāi)關(guān)速度會(huì)增加電容器和電感器等無(wú)源元件的成本。從整體系統(tǒng)成本來(lái)看SiC MOSFET加速替代IGBT已經(jīng)成為各類新的電力電子設(shè)計(jì)中的主流趨勢(shì)。SiC MOSFET 更耐熱失控。碳化硅導(dǎo)熱性更強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)更好的設(shè)備級(jí)散熱和穩(wěn)定的工作溫度。

 

Si IGBT 的一個(gè)顯著缺點(diǎn)是它們極易受到熱失控的影響。當(dāng)器件溫度不受控制地升高時(shí)，就會(huì)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、高電壓和高工作條件很常見(jiàn)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用中，例如電動(dòng)汽車或制造業(yè)，熱失控可能是一個(gè)重大的設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)。SiC MOSFET 更適合溫度較高的環(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(duì)額外冷卻系統(tǒng)的需求，從而有可能減小整體系統(tǒng)尺寸并降低系統(tǒng)成本。由于 SiC MOSFET 的工作開(kāi)關(guān)頻率比 Si IGBT 高得多，因此它們非常適合需要精確電機(jī)控制的應(yīng)用。高開(kāi)關(guān)頻率在自動(dòng)化制造中至關(guān)重要，其中高精度伺服電機(jī)用于工具臂控制、精密焊接和精確物體放置。

 

SiC 功率器件的卓越材料特性使這些器件能夠以更快的開(kāi)關(guān)速度、更低的開(kāi)關(guān)損耗和更薄的有源區(qū)運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)效率更高、開(kāi)關(guān)頻率更高、更節(jié)省空間的設(shè)計(jì)。因此，SiC MOSFET 正成為電源轉(zhuǎn)換應(yīng)用中優(yōu)于傳統(tǒng)硅（IGBT,MOSFET）的首選。

 

 

為滿足光伏儲(chǔ)能領(lǐng)域高電壓、大功率的應(yīng)用需求，BASiC™基本公司基于第二代SiC MOSFET技術(shù)平臺(tái)開(kāi)發(fā)推出了2000V 24mΩ、1700V 600mΩ高壓系列碳化硅MOSFET，產(chǎn)品具有低導(dǎo)通電阻、低導(dǎo)通損耗、低開(kāi)關(guān)損耗、支持更高開(kāi)關(guān)頻率運(yùn)行等特點(diǎn)。

針對(duì)新能源汽車的應(yīng)用需求，BASiC™基本公司研發(fā)推出符合AEC-Q101認(rèn)證和PPAP要求的1200V 80mΩ和40mΩ 的碳化硅MOSFET，可主要應(yīng)用在車載充電機(jī)及汽車空調(diào)壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)中。

B3M040120Z是BASiC™基本公司基于第三代碳化硅MOSFET技術(shù)平臺(tái)開(kāi)發(fā)的最新產(chǎn)品，該系列產(chǎn)品進(jìn)一步優(yōu)化鈍化層，提升可靠性，相對(duì)于上一代產(chǎn)品在比導(dǎo)通電阻、開(kāi)關(guān)損耗以及可靠性方面有更進(jìn)一步提升。

BMF240R12E2G3是BASiC™基本公司基于PcoreTM2 E2B封裝的1200V 5.5mΩ工業(yè)級(jí)全碳化硅半橋功率模塊，產(chǎn)品采用集成的NTC溫度傳感器、Press-Fit壓接技術(shù)以及高封裝可靠性的氮化硅AMB陶瓷基板，在導(dǎo)通電阻、開(kāi)關(guān)損耗、抗誤導(dǎo)通、抗雙極性退化等方面表現(xiàn)出色。

B2M040120T和B2M080120T是BASiC™基本公司基于第二代碳化硅MOSFET技術(shù)開(kāi)發(fā)的頂部散熱內(nèi)絕緣的塑封半橋模塊，主要應(yīng)用于OBC、空調(diào)壓縮機(jī)和工業(yè)電源中。

BASiC™基本公司推出可支持米勒鉗位的雙通道隔離驅(qū)動(dòng)芯片BTD25350系列，此驅(qū)動(dòng)芯片專為碳化硅MOSFET門(mén)極驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，可高效可靠抑制碳化硅MOSFET的誤開(kāi)通，還可用于驅(qū)動(dòng)MOSFET、IGBT等功率器件。

 

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(shí)間；Ciss越大，延遲時(shí)間越長(zhǎng)。BASiC基本™（BASiC Semiconductor）第二代SiC碳化硅MOSFET 優(yōu)于主流競(jìng)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(kāi)關(guān)過(guò)程中對(duì)切換時(shí)間起決定作用，高速驅(qū)動(dòng)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(shí)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(shí)的損耗增加。

 

基本™（BASiC Semiconductor）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(kāi)關(guān)損耗降低了約30%

• 降低Coss參數(shù)，更適合軟開(kāi)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(xiǎn)

• 最大工作結(jié)溫175℃• HTRB、 HTGB+、 HTGB-可靠性按結(jié)溫Tj=175℃通過(guò)測(cè)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(jì)，降低高溫漏電流

• AEC-Q101

 

基本™（BASiC Semiconductor）推出工業(yè)級(jí)全碳化硅MOSFET功率模塊Pcore™2 E2B，BMF240R12E2G3基于高性能 6英寸晶圓平臺(tái)設(shè)計(jì)，在比導(dǎo)通電阻、開(kāi)關(guān)損耗、抗誤導(dǎo)通、抗雙極性退化等方面表現(xiàn)出色。

 

BMF240R12E2G3 BMF240R12E2C4可以替代英飛凌FF4MR12W2M1H_B70，F(xiàn)F6MR12W2M1HP_B11，F(xiàn)F6MR12W2M1H_B11，安森美NXH006P120MNF2，wolfspeed的CAB006A12GM3T，CAB006M12GM3T，CAB006M12GM3，CAB006A12GM3。

 

 

產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

- 更穩(wěn)定導(dǎo)通電阻

新型內(nèi)部構(gòu)造極大抑制了碳化硅晶體缺陷引起的Rds(on)波動(dòng)。

- 更優(yōu)異抗噪特性

寬柵-源電壓范圍（Vgss: -10V~+25V），及更高閾值電壓范圍（Vth: 3V~5V），便于柵極驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)。

- 更高可靠性

高性能氮化硅AMB陶瓷基板及高溫焊料引入，改善長(zhǎng)期高溫度沖擊循環(huán)的CTE失配。

 

應(yīng)用領(lǐng)域：燃料電池DCDC、數(shù)據(jù)中心UPS、大功率快速充電樁等。

 

傾佳電子（Changer Tech）專業(yè)分銷基本™（BASiC Semiconductor）國(guó)產(chǎn)車規(guī)級(jí)碳化硅(SiC)MOSFET，國(guó)產(chǎn)車規(guī)級(jí)AEC-Q101碳化硅(SiC)MOSFET，國(guó)產(chǎn)車規(guī)級(jí)PPAP碳化硅(SiC)MOSFET，全碳化硅MOSFET模塊，Easy封裝全碳化硅MOSFET模塊，62mm封裝全碳化硅MOSFET模塊，F(xiàn)ull SiC Module，SiC MOSFET模塊適用于超級(jí)充電樁，V2G充電樁，高壓柔性直流輸電智能電網(wǎng)(HVDC)，空調(diào)熱泵驅(qū)動(dòng)，機(jī)車輔助電源，儲(chǔ)能變流器PCS,光伏逆變器,超高頻逆變焊機(jī)，超高頻伺服驅(qū)動(dòng)器，高速電機(jī)變頻器等，光伏逆變器專用直流升壓模塊BOOST Module，儲(chǔ)能PCS變流器ANPC三電平碳化硅MOSFET模塊，光儲(chǔ)碳化硅MOSFET。專業(yè)分銷基本™（BASiC Semiconductor）SiC碳化硅MOSFET模塊及分立器件，全力支持中國(guó)電力電子工業(yè)發(fā)展！

 

汽車級(jí)全碳化硅功率模塊是BASiC基本™（BASiC Semiconductor）為新能源汽車主逆變器應(yīng)用需求而研發(fā)推出的系列MOSFET功率模塊產(chǎn)品，包括Pcore™6‍汽車級(jí)HPD模塊、‍Pcore™2‍汽車級(jí)DCM模塊、‍Pcore™1‍汽車級(jí)TPAK模塊、Pcore™2‍汽車級(jí)ED3模塊等，采用銀燒結(jié)技術(shù)等BASiC基本™（BASiC Semiconductor）最新的碳化硅 MOSFET 設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝，綜合性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，通過(guò)提升動(dòng)力系統(tǒng)逆變器的轉(zhuǎn)換效率，進(jìn)而提高新能源汽車的能源效率和續(xù)航里程。主要產(chǎn)品規(guī)格有：BMS800R12HWC4_B02，BMS600R12HWC4_B01，BMS950R12HWC4_B02，BMS700R12HWC4_B01，BMS800R12HLWC4_B02，BMS600R12HLWC4_B01，BMS950R12HLWC4_B02，BMS700R12HLWC4_B01，BMF800R12FC4，BMF600R12FC4，BMF950R08FC4，BMF700R08FC4，BMZ200R12TC4，BMZ250R08TC4

 

傾佳電子（Changer Tech）專業(yè)分銷BASiC基本™（BASiC Semiconductor）碳化硅(SiC)MOSFET專用雙通道隔離驅(qū)動(dòng)芯片BTD25350，原方帶死區(qū)時(shí)間設(shè)置，副方帶米勒鉗位功能，為碳化硅功率器件SiC MOSFET驅(qū)動(dòng)而優(yōu)化。

BTD25350適用于以下碳化硅功率器件應(yīng)用場(chǎng)景：

充電樁中后級(jí)LLC用SiC MOSFET 方案

光伏儲(chǔ)能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(jī)三相全橋SiC MOSFET方案

OBC后級(jí)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

 

碳化硅MOSFET具有優(yōu)秀的高頻、高壓、高溫性能，是目前電力電子領(lǐng)域最受關(guān)注的寬禁帶功率半導(dǎo)體器件。在電力電子系統(tǒng)中應(yīng)用碳化硅MOSFET器件替代傳統(tǒng)硅IGBT器件，可提高功率回路開(kāi)關(guān)頻率，提升系統(tǒng)效率及功率密度，降低系統(tǒng)綜合成本。適用于高性能變換器電路與數(shù)字化先進(jìn)控制、高效率 DC/DC 拓?fù)渑c控制，雙向 AC/DC、電動(dòng)汽車車載充電機(jī)（OBC）/雙向OBC、車載電源、集成化 OBC ，雙向 DC/DC、多端口 DC/DC 拓?fù)渑c控制，直流配網(wǎng)的電力電子變換器。

 

基本™（BASiC Semiconductor）第二代碳化硅MOSFET系列新品基于6英寸晶圓平臺(tái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，比上一代產(chǎn)品在比導(dǎo)通電阻、開(kāi)關(guān)損耗以及可靠性等方面表現(xiàn)更為出色。在原有TO-247-3、TO-247-4封裝的產(chǎn)品基礎(chǔ)上，基本™（BASiC Semiconductor）還推出了帶有輔助源極的TO-247-4-PLUS、TO-263-7及SOT-227封裝的碳化硅MOSFET器件，以更好地滿足客戶需求。

 

基本™（BASiC Semiconductor）第二代碳化硅MOSFET亮點(diǎn)

更低比導(dǎo)通電阻：第二代碳化硅MOSFET通過(guò)綜合優(yōu)化芯片設(shè)計(jì)方案，比導(dǎo)通電阻降低約40%，產(chǎn)品性能顯著提升。

 

更低器件開(kāi)關(guān)損耗：第二代碳化硅MOSFET器件Qg降低了約60%，開(kāi)關(guān)損耗降低了約30%。反向傳輸電容Crss降低，提高器件的抗干擾能力，降低器件在串?dāng)_行為下誤導(dǎo)通的風(fēng)險(xiǎn)。

 

更高可靠性：第二代碳化硅MOSFET通過(guò)更高標(biāo)準(zhǔn)的HTGB、HTRB和H3TRB可靠性考核，產(chǎn)品可靠性表現(xiàn)出色。

 

更高工作結(jié)溫：第二代碳化硅MOSFET工作結(jié)溫達(dá)到175°C，提高器件高溫工作能力。

 

碳化硅 (SiC) MOSFET出色的材料特性使得能夠設(shè)計(jì)快速開(kāi)關(guān)單極型器件，替代升級(jí)雙極型 IGBT  （絕緣柵雙極晶體管）開(kāi)關(guān)。碳化硅 (SiC) MOSFET替代IGBT可以得到更高的效率、更高的開(kāi)關(guān)頻率、更少的散熱和節(jié)省空間——這些好處反過(guò)來(lái)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(shí)SiC-MOSFET比IGBT具有優(yōu)勢(shì)。

與IGBT相比，SiC-MOSFET的開(kāi)關(guān)損耗可以大幅降低。采用硅 IGBT 的電力電子裝置有時(shí)不得不使用三電平拓?fù)鋪?lái)優(yōu)化效率。當(dāng)改用碳化硅 (SiC) MOSFET時(shí)，可以使用簡(jiǎn)單的兩級(jí)拓?fù)洹Ｒ虼怂璧墓β试?shù)量實(shí)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(jìn)，并越來(lái)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(yáng)能和風(fēng)能逆變器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)到感應(yīng)加熱系統(tǒng)和高壓 DC/DC 轉(zhuǎn)換器。

 

隨著自動(dòng)化制造、電動(dòng)汽車、先進(jìn)建筑系統(tǒng)和智能電器等行業(yè)的發(fā)展，對(duì)增強(qiáng)這些機(jī)電設(shè)備的控制、效率和功能的需求也在增長(zhǎng)。碳化硅 MOSFET (SiC MOSFET) 的突破重新定義了歷史上使用硅 IGBT (Si IGBT) 進(jìn)行功率逆變的電動(dòng)機(jī)的功能。這項(xiàng)創(chuàng)新擴(kuò)展了幾乎每個(gè)行業(yè)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用的能力。Si IGBT 因其高電流處理能力、快速開(kāi)關(guān)速度和低成本而歷來(lái)用于直流至交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)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(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用的明顯選擇。然而，Si IGBT 的一個(gè)顯著缺點(diǎn)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(shí)，就會(huì)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(jiàn)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用中，例如電動(dòng)汽車或制造業(yè)，熱失控可能是一個(gè)重大的設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)。

 

電力電子轉(zhuǎn)換器提高開(kāi)關(guān)頻率一直是研發(fā)索所追求的方向，因?yàn)橄嚓P(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(shì)并節(jié)省成本。然而，所有器件的開(kāi)關(guān)損耗都與頻率成正比。IGBT 由于“拖尾電流”以及較高的門(mén)極電容的充電/放電造成的功率損耗，IGBT 很少在 20KHz 以上運(yùn)行。SiC MOSFET在更快的開(kāi)關(guān)速度和更低的功率損耗方面提供了巨大的優(yōu)勢(shì)。IGBT 經(jīng)過(guò)多年的高度改進(jìn)，使得實(shí)現(xiàn)性能顯著改進(jìn)變得越來(lái)越具有挑戰(zhàn)性。例如，很難降低總體功率損耗，因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)的 IGBT 設(shè)計(jì)中，降低傳導(dǎo)損耗通常會(huì)導(dǎo)致開(kāi)關(guān)損耗增加。

 

作為應(yīng)對(duì)這一設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)的解決方案，SiC MOSFET 具有更強(qiáng)的抗熱失控能力。碳化硅 的導(dǎo)熱性更好，可以實(shí)現(xiàn)更好的設(shè)備級(jí)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(duì)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(kāi)關(guān)頻率比 Si IGBT 高得多，因此它們非常適合需要精確電機(jī)控制的應(yīng)用。高開(kāi)關(guān)頻率在自動(dòng)化制造中至關(guān)重要，高精度伺服電機(jī)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(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)相比，SiC MOSFET 的一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)是它們能夠嵌入電機(jī)組件中，電機(jī)控制器和逆變器嵌入與電機(jī)相同的外殼內(nèi)。使用SiC MOSFET 作為變頻器或者伺服驅(qū)動(dòng)功率開(kāi)關(guān)器件的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)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(jí)別保持效率曲線“平坦”。SiC MOSFET變頻伺服驅(qū)動(dòng)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(hù)電機(jī)免受高 dv/dt 的影響（只有電機(jī)電纜長(zhǎng)度才會(huì)衰減 dv/dt）。 SiC MOSFET變頻伺服驅(qū)動(dòng)器相較于IGBT變頻伺服驅(qū)動(dòng)器在高開(kāi)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(huì)看到整個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)的價(jià)格下降（通過(guò)減少布線、無(wú)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(gè)應(yīng)用系統(tǒng)之間進(jìn)行復(fù)雜的設(shè)計(jì)和成本研究分析，但可能會(huì)提高效率并節(jié)省成本。基于 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(zhǎng)電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程并將充電時(shí)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(jià)格比 Si MOSFET 或 Si IGBT 貴。然而，在評(píng)估碳化硅 (SiC) MOSFET提供的整體電力電子系統(tǒng)價(jià)值時(shí)，需要考慮整個(gè)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)省： 第一降低無(wú)源元件成本，無(wú)源功率元件的成本在總體BOM成本中占主導(dǎo)地位。提高開(kāi)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(jì)算價(jià)值主張時(shí)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(jià)值時(shí)，考慮節(jié)能非常重要。在電力電子設(shè)備的整個(gè)生命周期內(nèi)節(jié)省能源成本是碳化硅 (SiC) MOSFET價(jià)值主張的一個(gè)重要部分。