數(shù)據(jù)中心、電動(dòng)汽車基礎(chǔ)設(shè)施和工業(yè)設(shè)備中高效電源解決方案的理想選擇
在導(dǎo)通特性方面,IGBT的導(dǎo)通損耗由器件導(dǎo)通時(shí)的壓降造成,其參數(shù)為Vce(sat),隨溫度變化較小。而SiC MOSFET的導(dǎo)通特性表現(xiàn)得更像一個(gè)電阻輸出特性,具有更小的導(dǎo)通損耗,特別是在電流較小的情況下?2。
效率和功率密度都是電源轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)中的重要因素。每個(gè)造成能量損失的因素都會(huì)產(chǎn)生熱量,而這些熱量需要通過昂貴且耗電的冷卻系統(tǒng)來去除。軟開關(guān)和碳化硅 (SiC) 技術(shù)的結(jié)合可以提高開關(guān)頻率,從而可以減小臨時(shí)存儲(chǔ)能量的無源元件的尺寸和數(shù)量,并平滑開關(guān)模式轉(zhuǎn)換器的輸出。SiC 還為產(chǎn)生更少熱量并利用更小散熱器的轉(zhuǎn)換器提供了基礎(chǔ)。
寬帶隙 (WBG) 半導(dǎo)體器件,例如碳化硅 (SiC) 場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (FET),以其最小的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)損耗而聞名。除了這些特性之外,該技術(shù)還可以承受高脈沖電流,在固態(tài)斷路器等應(yīng)用中特別有優(yōu)勢(shì)。本文深入探討了 SiC FET 的特性,并與傳統(tǒng)硅解決方案進(jìn)行了比較分析。
碳化硅 (SiC) 和氮化鎵 (GaN) 寬帶隙 (WBG) 技術(shù)因其在許多高功率領(lǐng)域優(yōu)于硅 (Si) 的性能而聞名,包括其高效率和高開關(guān)頻率。然而,與單晶硅不同,SiC 和 GaN 具有獨(dú)特的設(shè)計(jì)和應(yīng)用問題,工程師在將這些技術(shù)用于設(shè)計(jì)時(shí)需要解決這些問題。
通過開發(fā)車載功率模塊,助力xEV技術(shù)創(chuàng)新
壓縮機(jī)是汽車空調(diào)的一部分,它通過將制冷劑壓縮成高溫高壓的氣體,再流經(jīng)冷凝器,節(jié)流閥和蒸發(fā)器換熱,實(shí)現(xiàn)車內(nèi)外的冷熱交換。傳統(tǒng)燃油車以發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力,通過皮帶帶動(dòng)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。而新能源汽車脫離了發(fā)動(dòng)機(jī),以電池為動(dòng)力,通過逆變電路驅(qū)動(dòng)無刷直流電機(jī),從而帶動(dòng)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)空調(diào)的冷熱交換功能。
CISSOID與南京航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院電氣工程系達(dá)成深度戰(zhàn)略合作協(xié)議,建立聯(lián)合電驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)室,共同開展相關(guān)前沿技術(shù)的研究開發(fā)
切換電容器接觸器、晶閘管投切電容器裝置(Tsc)、復(fù)合開關(guān)投切電容器裝置作為工業(yè)低壓系統(tǒng)中常用的電容器投切裝置 ,在可靠性、體積、能耗、壽命等方面各有不同的缺陷 。鑒于第三代半導(dǎo)體材料sic已在電力電子器件中大量使用 ,試圖通過新型材料電力電子器件的選用和對(duì)交流接觸器的適應(yīng)性設(shè)計(jì) ,提出新的電容器投切裝置方案 ,并通過MATLAB仿真驗(yàn)證方案。
近年來,碳化硅 (SiC) 場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (FET) 在牽引逆變器設(shè)計(jì)中的使用顯著增加。其主要原因是 SiC FET 可以在高開關(guān)頻率下工作,從而在保持高效率的同時(shí)提高功率密度。另一方面,SiC 逆變器可以產(chǎn)生大于 100V/ns 的大瞬態(tài)電壓 (dv/dt) 信號(hào),引發(fā)人們對(duì)共模瞬態(tài)電壓抗擾度 (CMTI) 的擔(dān)憂。這在設(shè)計(jì)逆變器柵極驅(qū)動(dòng)器的隔離偏置電源時(shí)提出了新的挑戰(zhàn)。
全球知名半導(dǎo)體廠商羅姆(ROHM Co., Ltd.,以下簡稱“羅姆”)于近日與中國汽車行業(yè)一級(jí)綜合性供應(yīng)商——聯(lián)合汽車電子有限公司(United Automotive Electronic Systems Co., Ltd. ,以下簡稱“UAES”)簽署了SiC功率元器件的長期供貨協(xié)議。
應(yīng)用于主機(jī)逆變器,有助于延長續(xù)航里程,提升性能
了解半導(dǎo)體器件的故障模式是創(chuàng)建篩選、鑒定和可靠性測(cè)試的關(guān)鍵,這些測(cè)試可以確保器件在數(shù)據(jù)表規(guī)定的范圍內(nèi)運(yùn)行,并滿足汽車和其他電源轉(zhuǎn)換應(yīng)用中要求的越來越嚴(yán)格的十億分之一故障率。在本文中,我們將討論對(duì)碳化硅 MOSFET 器件執(zhí)行的柵極開關(guān)應(yīng)力 (GSS) 測(cè)試。
正在持續(xù)擴(kuò)建的英飛凌居林工廠第三廠區(qū)已經(jīng)獲得了總價(jià)值約 50 億歐元的設(shè)計(jì)訂單,并且收到了來自新老客戶約10億歐元的預(yù)付款。值得一提的是,這些設(shè)計(jì)訂單來自不同行業(yè)的客戶,包括汽車行業(yè)的六家整車廠以及可再生能源和工業(yè)領(lǐng)域的客戶。 隨著居林工廠第三廠區(qū)的正式運(yùn)營投產(chǎn),英飛凌正在持續(xù)擴(kuò)大其在SiC生產(chǎn)制造領(lǐng)域的規(guī)模優(yōu)勢(shì),提升產(chǎn)能效益,同時(shí)將寬禁帶功率器件帶入到一個(gè)更為廣闊且多元的應(yīng)用版圖,助力行業(yè)向更高效、更可持續(xù)的未來邁進(jìn)。
近年來,使用“功率元器件”或“功率半導(dǎo)體”等說法,以大功率低損耗為目的二極管和晶體管等分立(分立半導(dǎo)體)元器件備受矚目。這是因?yàn)?,為了?yīng)對(duì)全球共通的 “節(jié)能化”和“小型化”課題,需要高效率高性能的功率元器件。
SiC是在熱、化學(xué)、機(jī)械方面都非常穩(wěn)定的化合物半導(dǎo)體,對(duì)于功率元器件來說的重要參數(shù)都非常優(yōu)異。作為元件,具有優(yōu)于Si半導(dǎo)體的低阻值,可以高速工作,高溫工作,能夠大幅度削減從電力傳輸?shù)綄?shí)際設(shè)備的各種功率轉(zhuǎn)換過程中的能量損耗。
硅成為制造半導(dǎo)體產(chǎn)品的主要原材料,廣泛應(yīng)用于集成電路等低壓、低頻、低功率場(chǎng)景。但是,第一代半導(dǎo)體材料難以滿足高功率及高頻器件需求。
SiC 具有寬的禁帶寬度、高擊穿電場(chǎng)、高熱傳導(dǎo)率和高電子飽和速率的物理性能,使其有耐高溫、耐高壓、高頻、大功率、抗輻射等優(yōu)點(diǎn),可降低下游產(chǎn)品能耗、減少終端體積
Jun. 20, 2024 ---- 據(jù)TrendForce集邦咨詢研究顯示,2023年全球SiC功率元件產(chǎn)業(yè)在純電動(dòng)汽車應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)下保持強(qiáng)勁成長,前五大SiC功率元件供應(yīng)商約占整體營收91.9%,其中ST以32.6%市占率持續(xù)領(lǐng)先,onsemi則是由2022年的第四名上升至第二名。
作為第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)材料,碳化硅MOSFET具有更高的開關(guān)頻率和使用溫度,能夠減小電感、電容、濾波器和變壓器等組件的尺寸,提高系統(tǒng)電力轉(zhuǎn)換效率,并且降低對(duì)熱循環(huán)的散熱要求。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,可以實(shí)現(xiàn)更低的開關(guān)和導(dǎo)通損耗,同時(shí)具有更高的阻斷電壓和雪崩能力,顯著提升系統(tǒng)效率及功率密度,從而降低系統(tǒng)綜合成本。