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[导读]安森美半导体是领先的宽禁带半导体制造商,是该技术的先锋,并创建了最低RDSon 的SiC MOSFET之一。我们提供同类最佳的封装技术,全面的高能效电源方案,包括先进的基于碳化硅(SiC)的器件如SiC MOSFET、SiC二极管、SiC和氮化镓(GaN)驱动器及集成模块。

安森美半导体是领先的宽禁带半导体制造商,是该技术的先锋,并创建了最低RDSon 的SiC MOSFET之一。我们提供同类最佳的封装技术,全面的高能效电源方案,包括先进的基于碳化硅(SiC)的器件如SiC MOSFET、SiC二极管、SiC和氮化镓(GaN)驱动器及集成模块。

安森美半导体推出了两个新系列:1200伏(V)和900 V N沟道SiC MOSFET,扩展了其宽禁带(WBG)器件系列。本文介绍该技术,您可了解我们介绍的新的SiC MOSFET的用例,以及哪些终端应用将得益于我们新的SiC方案。

1200 V SiC MOSFET

问:1200 V,20mΩ N沟道SiC MOSFET NTHL020N120SC1的主要特性是什么?

答:NTHL020N120SC1的设计旨在在1200V的阻断电压(VDSS)下提供极低的导通损耗。 此外,它被设计为以低内部门极电阻(Rg =1.81Ω)和低输出电容(Coss = 260pF)快速驱动。

问:相较安森美半导体现有的SiC MOSFET (在推出NTHL020N120SC1前),NTHL020N120SC1有哪些改进的特性?

答:这是我们的第一代SiC MOSFET,因此不能与以前的器件进行比较。但是,我们的器件相对于市场上的其他器件具有一些优势-强大的氧化物性能(VGS额定值为+ 25V / -15V),无Vth漂移,无体二极管漂移,高开关速度,具有dv / dt控制的平滑门极驱动以及强大的体二极管用于硬开关。

问:NTHL020N120SC1提供什么有竞争力的规格?

答:我们的1200V SiC MOSFET器件在市场上非常有竞争力,满足或超越大多数客户的规格。每个应用都关注不同的参数,但总的来说,我们将我们的器件设计为可快速运行,从而减少了开关和导通损耗。 为此,我们实现了较低的RDSon,并选择了低的内部门极电阻以快速开关。我们设计的器件强固耐用,具有超过100V / ns的快速瞬态抗扰度。

问:SiC的优势是什么?

答:SiC的优势在于材料本身具有比硅高10倍的介电击穿场强,高2倍的电子饱和速率,高3倍的导热率。 系统优势是降低功率损耗,提高功率密度、工作频率,耐受的工作温度,降低EMI,最重要的是降低系统尺寸和成本,从而提供最高能效。

终端应用:

问:有哪些终端应用将充分利用NTHL020N120SC1的主要特性?

答:有多种终端应用将显著得益于减少物料单(BOM)成分以及增加功率密度。两个尤为明显的特定应用是太阳能逆变器以及电动汽车(EV)充电桩。

问:为什么SiC MOSFET产品特别有利于太阳能逆变器和电动汽车充电桩? 这些应用是否有强烈的尺寸/外形要求? 如果是这样,您能告诉我们背景或需求吗?

答:大多数PFC级通常都很复杂,频率有限,能效从未超过98%。 使用SiC可以减少器件数 (减少复杂性),减少无源器件,实现更好的散热以及高于98%的能效。

问:对更小的太阳能逆变器和充电桩有很大的需求吗?原因是什么?

答:

太阳能逆变器:

当前,太阳能逆变器市场领域有两个趋势。安森美半导体估计占总目标市场 (TAM)的30%。

1)每排面板的多个小于20kW的小型逆变器将直流电转换为交流电,然后馈入大型兆瓦级逆变器

小于20kW的小型逆变器通常会在PCF级中使用分立SiC。对于LLC,视乎时间表、成本和能效目标,结合使用超级结(SJ)和SiC。

如果客户转向SiC,则有很多优点,但是门极驱动电压较高,因此必须重新设计电路是个缺点。

2)一些大于20kW的大型逆变器会占用多排面板,而不会馈入更大的逆变器中

大于20kW的较大型逆变器通常使用电源模块。

以前是IGBT模块,然后在过去的5年中向混合模块(IGBT + SiC二极管)发展,现在我们看到使用SiC MOSFET模块。

充电桩:

充电桩有4级功率。1级和2级是1/3相交流充电器。这些充电器不使用SiC,而是使用汽车的车载充电器(OBC)为电池充电。3级和4级的功率更高,并且在充电桩上使用AC - DC,因此,当您连接到汽车时,它将直接为电池充电。

此外,我们将充电桩的3个“市场”细分

1) 住宅– 1级或2级充电器

2) 商业– 2级或3级(商场,工作场所,汽车停放处)

3) 高速公路– 3级或4级(将在此处使用SiC)

总之,充电市场特别是高功率仍在发展。在这里,由于功率高,我们看到其中大部分使用电源模块,但也看到LLC或次级整流级使用分立器件。

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