新的功率半導(dǎo)體企業(yè)美，聯(lián)合半導(dǎo)體公司宣布將推出四款新的碳化硅場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其RDS(開)值可低至7，可提供前所未有的性能和高效率，適用于電動(dòng)汽車逆變器、大功率DC/DC轉(zhuǎn)換器、大電流電池充電器和固態(tài)斷路器等大功率應(yīng)用。在這四款新的UF3C SiC FET器件中，一款產(chǎn)品額定電壓為650V，RDS(on)為7m，另外三款器件額定電壓為1200V，RDS(on)分別為9和16m。所有設(shè)備都封裝在一個(gè)通用的TO247包中。
新的碳化硅場(chǎng)效應(yīng)晶體管集成了高性能的第三代碳化硅JFET和共源共柵優(yōu)化硅場(chǎng)效應(yīng)晶體管。這種電路結(jié)構(gòu)可以在普通封裝形式下產(chǎn)生快速有效的器件，但它仍然可以由與硅IGBT、硅金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管和硅金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管相同的柵極電壓驅(qū)動(dòng)。此外，為了優(yōu)化高溫運(yùn)行性能，燒結(jié)銀技術(shù)可以為TO247封裝提供低熱阻安裝。
美商業(yè)聯(lián)合碳化硅有限公司工程副總裁Anup Bhalla解釋說(shuō)：“真正重要的是，我們實(shí)現(xiàn)了業(yè)內(nèi)最低的RDS(ON)產(chǎn)品。此外，這些器件的標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)特性和通用封裝意味著它們可以在各種應(yīng)用中直接替代那些效率低下的器件，只需很少或不需要額外的設(shè)計(jì)工作。”
UF3SC065007K4S最大工作電壓650V，漏極電流120A，RDS(ON)6.7m。UF3SC120009K4S最大工作電壓1200V，漏電流高達(dá)120A，RDS(ON)8.6m。兩者均采用四引腳開爾文封裝，可實(shí)現(xiàn)更清潔的驅(qū)動(dòng)特性。
對(duì)于低功耗設(shè)計(jì)，UnitedSiC可以提供兩種型號(hào)產(chǎn)品，最大工作電壓1200V，漏電流高達(dá)77A，RDS(ON)16m。UF3SC120016K3S采用三引腳封裝，UF3SC120016K4S采用四引腳封裝。
這些器件的低RDS(ON)特性使其在逆變器設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)99%以上的效率成為可能，高效率的實(shí)現(xiàn)得益于其出色的反向恢復(fù)性能和續(xù)流下的低傳導(dǎo)壓降模式。
在這些器件的幫助下，逆變器設(shè)計(jì)人員可以在不重新設(shè)計(jì)其基本電路架構(gòu)的情況下，使現(xiàn)有設(shè)計(jì)在相同的開關(guān)速度下實(shí)現(xiàn)更高的功率，并且可以處理更高的電流而不會(huì)產(chǎn)生過(guò)度的電阻加熱。
這些器件的低開關(guān)損耗使設(shè)計(jì)人員能夠以更高的頻率運(yùn)行逆變器，以產(chǎn)生更清晰的輸出電流波形。通過(guò)減少鐵芯損耗，可以提高驅(qū)動(dòng)電機(jī)的效率。如果逆變器被設(shè)計(jì)為具有濾波功能的輸出，較高的工作頻率將允許使用較小的濾波器。
這些器件也可以并聯(lián)使用，以處理非常大的電流。根據(jù)嚴(yán)格的損耗計(jì)算，用6個(gè)UF3SC120009K4S SiC場(chǎng)效應(yīng)管并聯(lián)構(gòu)成的200kW、8kHz逆變器的開關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗之和，只有最先進(jìn)的IGBT/二極管module構(gòu)成的同類逆變器的三分之一左右。
UF3C系列SiC場(chǎng)效應(yīng)管的低RDS(ON)可以實(shí)現(xiàn)超低導(dǎo)通損耗，這意味著該器件還可以在ev中用作固態(tài)斷路器和電池?cái)嗦烽_關(guān)。這些器件可以非常快速地關(guān)斷非常大的電流，當(dāng)用作斷路器時(shí)，它們具有自限制特性，可以控制流經(jīng)它們的峰值電流。該功能也可用于限制流入逆變器和電機(jī)的浪涌電流。
UF3SC65007K4S可以在電池電壓較低的系統(tǒng)的充電電路中實(shí)現(xiàn)比IGBT效率高得多的系統(tǒng)。如果用碳化硅場(chǎng)效應(yīng)管代替二次側(cè)二極管，來(lái)構(gòu)建同步整流器，可以大大降低損耗，從而減輕充電器的冷卻負(fù)擔(dān)。例如，當(dāng)工作電流為100安，占空比為50%時(shí)，一個(gè)JBS 二極管的導(dǎo)通損耗接近100瓦，而UF3SC065007K4S作為同步整流器，其導(dǎo)通損耗僅為45瓦.
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2020-11-21 08:58:29
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