【TOSHIBA】東芝 SiC MOSFET 模塊的特點

與IGBT模塊相比,東芝SiC MOSFET模塊的低損耗特性可以降低總損耗(開關損耗+傳導損耗)。 高速開關和低損耗操作還減小了濾波器、變壓器和散熱器的尺寸,從而實現了緊湊、輕便的系統。 這降低了逆變器系統的材料成本。 此外,無風扇冷卻系統的可行性提高了可靠性並降低了維護成本。



東芝的SiC MOSFET 模塊專為鐵路車輛逆變器和轉換器、光伏逆變器和工業電機驅動器等需要大電流和高電壓的應用而開發,並採用我們的第三代 SiC-MOSFET 芯片來實現高可靠性、寬 柵源電壓和高柵極閾值電壓。
此外,高耐熱性和低電感封裝充分發揮了碳化矽的性能。



東芝SiC MOSFET 模塊和 IGBT 模塊之間的損耗比較
條件:2級電路Fc=7。 2kHz Fout=:50Hz, Iout=180Arms, Vdc=1090V
與 IGBT 相比,SiC MOSFET 的低損耗特性降低了總損耗。 基於上述條件的估計導致損失減少約 80%。




東芝通過比較帶有 SiC MOSFET 模塊的系統和帶有 IGBT 模塊的系統的變壓器尺寸,實現了 91% 的減小。高速開關和低損耗操作減小了濾波器和變壓器以及散熱器的尺寸,實現了緊湊、輕量化 系統。


與競爭對手相比,SiC MOSFET 模塊具有更寬的柵源電壓 (VGSS) 標準,使驅動設計更容易。
更高的柵極閾值電壓 (Vth) 規範可防止故障。


問題在於,為 SiC MOSFET 漏源極之間的寄生二極管通電會擴大 SiC 晶體中的缺陷。 晶體缺陷的擴展會影響MOSFET的導通電阻,也可能導致產品缺陷。 東芝通過採用肖特基勢壘二極管 (SBD) 與寄生二極管並聯放置在 SiC MOSFET 內部的結構解決了這個問題。
由於 SBD 內置在 MOSFET 芯片中,回流時的反向電流流向 SBD,以抑制對寄生二極管的激勵。
此外,通過不運行寄生二極管,可以抑制影響可靠性的堆垛層錯的增長。



專為與 SiC MOSFET 一起使用而開發的模塊比傳統的 IGBT 模塊更小。 此外,高通道溫度(TchMax = 175°C)和低電感(Lspn = 12nH)(注)確保了 SiC 的高耐熱性和高速性能。



東芝在此產品陣容包括額定電壓範圍為 1200V 至 3300V 的三種全 SiC MOSFET Dual。可以為特定應用提供最佳模塊。

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