SiC是一种基于硅和碳的复合半导体材料。
在SiC MOSFET的开发与应用方面,与相同功率等级的Si MOSFET相比,SiC MOSFET导通电阻、开关损耗大幅降低,适用于更高的工作频率,另由于其高温工作特性,大大提高了高温稳定性。
在SiC MOSFET的开发与应用方面,与相同功率等级的Si MOSFET相比,SiC MOSFET导通电阻、开关损耗大幅降低,适用于更高的工作频率,另由于其高温工作特性,大大提高了高温稳定性。1200V功率等级下,各类功率器件的特性比较结果,参与比较的SiC MOSFET是GE12N15L。需要指出的是,这些功率器件都为TO-247封装,且IPW90R120C3耐压仅为900V,但它已是所能找到的相似功率等级下,特性较好的Si MOSFET。
SiC正在进军车载充电器、DC-DC转换器和牵引逆变器。车载充电器通过电网为车辆充电。
SiC因其宽带隙技术脱颖而出。与传统硅基器件相比,SiC的击穿场强是传统硅基器件的10倍,导热系数是传统硅基器件的3倍,非常适合于高压应用,如电源、太阳能逆变器、火车和风力涡轮机。另外,SiC还用于制造LED。
随着电动汽车以及其他系统的增长,碳化硅(SiC)功率半导体市场正在经历需求的突然激增。最大的增长机会在汽车领域,尤其是电动汽车。基于SiC的功率半导体用于电动汽车的车载充电装置,而这项技术正在进入系统的关键部分——牵引逆变器。 牵引逆变器为电动机提供牵引力,以推动车辆前进。对于这一应用,特斯拉在一些车型中使用了SiC功率器件,而其他电动汽车制造商则在评估这项技术。
电力电子技术在全球电力基础设施中发挥着关键作用。这项技术用于工业(电机驱动)、交通运输(汽车,火车)、计算(电源)和可再生能源(太阳能、风能)。电力电子技术在系统中实现交流电和直流电(AC&DC)的转换。
同时,基于SiC的功率半导体用于600伏~10千伏应用。Moxey表示:“600~1700伏电压适用于大多数SiC应用。当电压达到3.3~10千伏时,它非常适合。例如风力发电和小型电网。”
在电源领域,GaN用于30~600伏的应用。Moxey表示说:“GaN和SiC是互补技术,而非竞争技术。”
GaN和SiC器件都比硅快,但也更贵。Yole旗下System Plus Consulting部门设备主管Elena Barbarini表示:“目前,SiC MOSFET器件的每安培成本比同类IGBT高出五倍以上”。
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