Keuntungan dari MOSFET Silikon Karbida

MOSFET Silikon Karbida mengungguli transistor Si IGBT dalam hal aplikasi tegangan tinggi seperti kendaraan energi pintar dan mesin industri, menawarkan kinerja daya yang unggul dibandingkan transistor IGBT dalam hal kinerja daya, pembuangan panas, dan kisaran suhu. Selain itu, keandalannya juga melebihi IGBT.

Ketika diterapkan pada gerbang, ketika tegangan positif diterapkan ke lubang permukaan silikon tipe-p, lubang permukaan akan tertarik oleh medan listrik dan meninggalkan daerah kosong yang disebut zona deplesi.

Tegangan Tinggi

MOSFET silikon karbida memiliki peringkat tegangan tinggi dan berkinerja luar biasa dalam berbagai desain sirkuit elektronik karena atribut hemat energi dan kemampuan pembuangan panas yang efektif.

Perangkat ini memiliki resistansi ON yang lebih rendah dan beroperasi pada frekuensi yang lebih tinggi daripada perangkat daya berbasis silikon tradisional - yang sering kali menjadi hambatan bagi sistem modern - memberikan manfaat yang signifikan dalam hal pengurangan ukuran komponen dan efisiensi sistem.

Perangkat daya SiC memiliki parameter kelistrikan yang lebih unggul dibandingkan dengan perangkat silikon, termasuk RDSon yang lebih rendah dan kinerja suhu operasi, sehingga cocok untuk aplikasi yang menuntut seperti inverter traksi, mesin las, sistem energi terbarukan dan stasiun pengisian daya, pusat data TI, serta lingkungan yang keras seperti bilik las. Keandalan dan masa pakainya yang unggul membuat mereka sangat populer di kalangan insinyur - faktor ini saja yang menyebabkan meningkatnya popularitas mereka di kalangan insinyur.

Arus Tinggi

MOSFET Silikon Karbida memungkinkan perangkat daya menangani arus tinggi secara efisien, yang sangat penting karena ini memungkinkan frekuensi switching lebih tinggi yang mengurangi kebutuhan komponen induktif dan kapasitif dalam desain sirkuit daya.

MOSFET SiC beroperasi dengan menarik arus antara terminal sumber dan pembuangan, yang diaktifkan dengan menerapkan tegangan positif ke gerbangnya; ini menciptakan medan listrik yang menarik elektron dari daerah p teratas ke saluran konduktif, menempatkannya ke dalam kondisi "hidup". Sebaliknya, memberikan tegangan nol atau negatif akan membalikkan efek ini, menghentikan aliran arus dan menempatkan perangkat kembali ke kondisi "mati".

Karena SiC MOSFET adalah perangkat unipolar (hanya melibatkan elektron yang mengalir melalui daerah semikonduktor tipe-n untuk aliran arus), mereka dapat dinyalakan pada tegangan sumber drain yang relatif rendah dengan resistansi on-state yang sangat kecil; menghasilkan waktu pengalihan yang lebih cepat.

Daya Tahan Rendah

MOSFET silikon karbida dirancang untuk digunakan di lingkungan yang keras dan merupakan tambahan yang sangat baik untuk inverter traksi, penggerak motor, tenaga surya, dan sistem daya cadangan. Efisiensi yang lebih tinggi dibandingkan dengan perangkat silikon memungkinkan sistem yang lebih kecil dalam tapak yang lebih kecil sekaligus menawarkan daya yang lebih besar daripada perangkat silikon yang lebih kuat saja.

MOSFET SiC dapat mencapai tegangan pemblokiran yang jauh lebih tinggi daripada IGBT (hingga 1200V), namun sinyal drain-to-source (VDS) harus dikelola dengan hati-hati pada sakelar sisi tinggi untuk menghindari tegangan berlebih yang dapat menyebabkan pemanasan Joule yang signifikan dan kerusakan pada perangkat mereka. Oleh karena itu, pengukuran validasi yang akurat menggunakan osiloskop dengan probe yang akurat dan waktu mati diperlukan untuk manajemen yang tepat.

Tektronix menyediakan serangkaian alat untuk memvalidasi kinerja semikonduktor daya, termasuk MOSFET. Jelajahi lebih lanjut dengan catatan aplikasi baru kami - Pengukuran Sinyal MOSFET yang Efektif dalam Elektronika Daya SiC

Kebocoran Rendah

MOSFET Silikon Karbida memiliki arus bocor yang lebih rendah daripada rekan-rekan silikon mereka, memungkinkan kecepatan switching yang lebih cepat dan meminimalkan kehilangan energi secara keseluruhan dalam sistem daya.

MOSFET SiC lebih tahan terhadap pelarian termal daripada MOSFET daya silikon standar dan IGBT, memungkinkan mereka untuk beroperasi secara efektif bahkan di bawah suhu lingkungan yang lebih hangat tanpa komponen pendingin tambahan. Hal ini membuat MOSFET SiC sangat cocok untuk aplikasi industri dan otomotif di mana pemosisian objek yang tepat atau gerakan lengan alat memerlukan kontrol motor servo yang tinggi untuk pemosisian atau gerakan yang akurat.

Portofolio MOSFET Silicon Carbide (SiC) generasi ketiga dari GeneSiC menawarkan paket mutakhir dan die telanjang, menawarkan peringkat dari 650 V hingga 6,5 kV, sehingga cocok untuk topologi switching yang keras dan beresonansi, menggerakkan IGBT secara efisien, dan mengarah pada pengurangan berat dan ukuran yang signifikan.