AOS Sic Mosfet product introduction

SiC MOSFET作為第三代功率半導體,由於具有卓越的開關速度、超低的Qrr、高溫下極低的Rdson損耗和卓越的UIS能力,使其在有高效率要求的應用場合中表現出極佳的 性能。 SiC MOSFET目標應用包括工業馬達驅動、太陽能逆變器、高功率SMPS和eV充電樁。 SiC MOSFET「Q」系列產品,完全符合AECQ-101標準,專為eV 車用充電器 (OBC) 和逆變器而開發,非常容易使用。

技術亮點 :
1. AOS Silicon Carbide MOSFETs



2. SiC Materials Supply Chain



3. AOS 1200V SiC MOSFET vs Competition



4. AOS 1200V MOSFETs vs Competition



5.  AOS 1200V SiC MOSFET vs Competition


6. AOM033V120X2Q Switching Performance



7. AOS 650V a SiC MOSFET vs Competition



8. AOS 650V a SiC MOSFET vs Competition



9. SiC MOSFET Products and Modules Roadmap



10. 3kW eV BUS DC/DC Charging System




11. 3kW eV BUS DC/DC Power Supply




特徵

  • 碳化矽半導體,是新近發展的半導體的核心材料,以其製作的器件具有耐高溫、耐高壓、高頻、大功率、抗輻射等特點,具有開關速度快、效率高的優勢。 以其製作的零件具有耐高溫、耐高壓、高頻、大功率、抗輻射等特點,具有開關速度快、效率高的優勢,可大幅降低產品功耗、提高能量轉換效率並減小產品所佔的體積

Q&A: 

  1. 什麼是碳化矽?

Ans : 與常用的Si產品相比,SiC產品由於導通電阻低,可達到低功耗高速開關,特別是在高電壓範圍內。 是一種有望拓展的半導體材料由於它還可以在高溫下工作,因此在功率裝置中有望增長。碳化矽(SiC)包含矽(Si)和碳(C)原子。 每個


原子被四個不同的原子 包圍正四面體的形狀。 SiC是一種具有最緻密四面體排列的化合物半導體。 碳化矽有許多稱為多型體的晶體結構,由於週期性差異而表現出不同的物理性質四面體的重疊。

與矽相比,SiC 具有更寬的能隙,其中不
存在電子態(稱為帶隙)位於價帶(即充滿價電子的能帶)和導帶(即電子可以存在的空能帶)。 寬頻隙在原子之間提供了牢固的化學鍵因此具有高擊穿場。 SiC 的擊穿場大約是矽的十倍。 和SiC是一種可實現高耐壓、低電壓降的功率元件。 在相同的情況下電壓下,單位面積的導通電阻與Si相比可以降低。 此外,雖然 Si MOSFET 是一般情況下,SiCMOSFET 的商業化電壓最高可達 1000V 左右,而 SiC MOSFET 的商業化電壓可達 3300V 左右,因為它可以即使在高耐受電壓下也能保持低導通電阻。SiC可以實現MOSFET,這種單極裝置即使在高壓產品中也只能透過電子裝置來操作,而且關斷損耗比雙極元件小,因為不產生尾電流。

因此,
SiC MOSFET因其可以在高開關頻率下工作而受到關注,而這對於 Si IGBT來說是困難的,並且具有有助於被動元件小型化的巨大優勢,使其成為功率轉換的理想選擇需要小型化和低損耗的應用。例如,廣泛應用於OA和工業開關電源、EV電源設備、焊接機用於FA和光伏發電應用。

  1. Sic Mosfet並聯時要注意甚麼?

Ans : 電力配線等方面若不均等,電流與晶片溫度將不均衡。若不配合開關的時間點,將造成過電流破壞。Vgs(on)不夠高時,Ron的溫度特性將變成負數,電流集中至特定的晶片,會有熱失控破壞的危險。

  1. SiC MOSFET的內建二極體特性?

Ans : 典型的 SiC MOSFET 體二極體是 SiC pn 接面二極體。 此 pn 接面二極體的反向恢復時間 (trr)比普通 Si pn 接面二極體快。我們的 SiC MOSFET 在 SiC MOSFET 的漏極-源極之間內建了 SiC 蕭特基勢壘二極體 (SBD)當SBD外部連接時,減少由於電線和電路板產生的電感,使設備適合減少高頻開關引起的損耗和雜訊。

此外,與相比,可以減少傳導損耗不內建SBD的SiC MOSFET。
內建SBD還可以有效提高可靠性,降低閾值等特性變化的風險電壓(Vth)和導通電阻,由於長期使用過程中出現的缺陷。 我們的 SiC  MOSFET 設計有內建SiC SBD,可防止pn接面二極體通電,進而降低特性變化的風險。

  1. 如果Si IGBT被SiC MOSFET取代,會發生什麼變化?

Ans : 透過以SiC MOSFET取代Si IGBT,可以減少由於高頻操作而導致的設備的尺寸和重量,並實現高效的功率轉換。關斷損耗的降低是由於SiC MOSFET沒有少數載子累積的影響,不會因尾電流而產生損耗。導通損耗的降低是由於SiC MOSFET內建的SiC SBD對trr·Irr的影響較小損耗比內建於 Si IGBT 中的 Si FRD 低。

  1. Gate驅動電壓有什麼要注意的嗎?

Ans : (1) 絕對最大值 額定值-10V ≤ VGS ≤ 25V。

         (2) 將導通時的閘極電壓設定為18V至20V。

         (3) 將關斷時的閘極電壓設定為0~-5V。

         (4) 柵極源電容應充滿柵極電荷。

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