本文將介紹一種用于 3.3kV SiC MOSFET的基于變壓器的隔離式柵極驅(qū)動(dòng)器。兩個(gè) VHF 調(diào)制諧振反激式轉(zhuǎn)換器,工作頻率為 20 MHz,可生成 PWM 信號(hào)和柵極驅(qū)動(dòng)功率。
如果不能在高速下提供正確的電壓,則 SiC 器件必然會(huì)發(fā)生故障,從而導(dǎo)致發(fā)熱和效率低下。使用的 MOSFET 是UnitedSiC UF3C065080T3S模型,包含在 TO-220 封裝中以及測(cè)試方案。
全球知名半導(dǎo)體制造商ROHM(總部位于日本京都市)的SiC MOSFET和SiC肖特基勢(shì)壘二極管(以下簡(jiǎn)稱“SiC SBD”)已被成功應(yīng)用于大功率模擬模塊制造商Apex Microtechnology的功率模塊系列產(chǎn)品。該電源模塊系列包括驅(qū)動(dòng)器模塊“SA310”(非常適用于高耐壓三相直流電機(jī)驅(qū)動(dòng))和半橋模塊“SA110”“SA111”(非常適用于眾多高電壓應(yīng)用)兩種產(chǎn)品。
碳化硅 (SiC) 是一種日益重要的半導(dǎo)體材料,未來(lái)它肯定會(huì)取代硅用于大功率應(yīng)用。為了更好地管理 SiC 器件,有必要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)足夠的驅(qū)動(dòng)程序,以保證其清晰的激活或停用。通常,要關(guān)閉它,“柵極”和“源極”之間需要大約 20 V 的電壓,而要打開它,需要大約 -5 V 的負(fù)電壓(地),并且開關(guān)驅(qū)動(dòng)器必須非??欤駝t會(huì)增加工作溫度、開關(guān)損耗和更大的電阻 Rds(on)。
在關(guān)于抗輻射功率器件的第 2 部分中,我們將探討 WBG 半導(dǎo)體在該領(lǐng)域的一些優(yōu)勢(shì),特別是 SiC MOSFET 和 GaN HEMT。還將總結(jié)一些包括低成本塑料產(chǎn)品的包裝選擇。
PCIM Europe 2022 以一系列有趣的行業(yè)突破拉開帷幕,其中包括英飛凌最新的SiC MOSFET 產(chǎn)品組合。這種新型 SiC MOSFET 芯片基于英飛凌最近發(fā)布的先進(jìn) M1H SiC MOSFET 技術(shù)。最近的進(jìn)步實(shí)現(xiàn)了更大的柵極電壓窗口,從而提高了芯片導(dǎo)通電阻。
初創(chuàng)公司mqSemi提出了一種適用于基于功率 MOS 的器件的單點(diǎn)源 MOS (S-MOS) 單元概念。S-MOS 概念已通過(guò)使用 Silvaco Victory 工藝和設(shè)備軟件的 3D-TCAD 模擬在 1200V SiC MOSFET 結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了調(diào)整和實(shí)施。提供了全套靜態(tài)和動(dòng)態(tài)結(jié)果,用于比較 S-MOS 與采用平面和溝槽 MOS 單元設(shè)計(jì)的參考 SiC MOSFET 2D 結(jié)構(gòu)。
近年來(lái),為了實(shí)現(xiàn)“碳中和”等減輕環(huán)境負(fù)荷的目標(biāo),需要進(jìn)一步普及下一代電動(dòng)汽車(xEV),從而推動(dòng)了更高效、更小型、更輕量的電動(dòng)系統(tǒng)的開發(fā)。尤其是在電動(dòng)汽車(EV)領(lǐng)域,為了延長(zhǎng)續(xù)航里程并減小車載電池的尺寸,提高發(fā)揮驅(qū)動(dòng)核心作用的電控系統(tǒng)的效率已成為一個(gè)重要課題。SiC(碳化硅)作為新一代寬禁帶半導(dǎo)體材料,具備高電壓、大電流、高溫、高頻率和低損耗等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。因此,業(yè)內(nèi)對(duì)碳化硅功率元器件在電動(dòng)汽車上的應(yīng)用寄予厚望。
自舉式懸浮驅(qū)動(dòng)電路可以極大的簡(jiǎn)化驅(qū)動(dòng)電源的設(shè)計(jì),只需要一路電源就可以驅(qū)動(dòng)上下橋臂兩個(gè)開關(guān)管的驅(qū)動(dòng),可以節(jié)省Si MOSFET功率器件方案的成本。隨著新能源受到全球政府的推動(dòng)與支持,與新能源相關(guān)的半導(dǎo)體芯片需求激増,導(dǎo)致產(chǎn)能緊缺。綠色低碳技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的重要一環(huán),碳化硅是應(yīng)用于綠色低碳領(lǐng)域的共用性技術(shù),SiC MOSFET替代Si MOSEFET成為了許多廠商的新選擇。不過(guò),SiC MOSFET的驅(qū)動(dòng)與Si MOSFET到底有什么區(qū)別,替代時(shí)電路設(shè)計(jì)如何調(diào)整,是工程師非常關(guān)心的。我們《SiC MOSFET替代Si MOSFET,只有單電源正電壓時(shí)如何實(shí)現(xiàn)負(fù)壓?》一文中已經(jīng)分享了負(fù)壓自舉的小技巧。本文SiC MOSFET驅(qū)動(dòng)常規(guī)自舉電路的注意事項(xiàng)。
現(xiàn)代工業(yè)對(duì)電力電子設(shè)備提出了很多要求:體積小、重量輕、功率大、發(fā)熱少。面對(duì)這些要求,Si MOSFET因Si材料自身的限制而一籌莫展。SiC MOSFET因SiC材料的先天優(yōu)勢(shì)開始大顯神通。SiC MOSFET大規(guī)模商用唯一的缺點(diǎn)就是價(jià)格。但隨著良率的提升和采用更大尺寸的晶圓,SiC與Si之間的成本差距正在收窄,在整車系統(tǒng)總體成本反而有明顯的優(yōu)勢(shì)。SiC MOSFET替代Si MOSEFET成為越來(lái)越多的廠家的新選擇。