Fördelar med Mosfets av kiselkarbid

MOSFET:er av kiselkarbid överträffar Si IGBT-transistorer när det gäller högspänningsapplikationer som smarta energibilar och industrimaskiner, och erbjuder överlägsen effektprestanda jämfört med IGBT-transistorer när det gäller effektprestanda, värmeavledning och temperaturintervall. Dessutom är de mer tillförlitliga än IGBT-transistorerna.

När en positiv spänning appliceras vid grinden på kiselytan av p-typ dras hål bort av det elektriska fältet och lämnar efter sig ett tomt område som kallas utarmningszon.

Högspänning

MOSFET:er av kiselkarbid har hög märkspänning och fungerar utmärkt i olika elektroniska kretsar tack vare sina energisparande egenskaper och effektiva värmeavledning.

De har lägre ON-motstånd och arbetar vid högre frekvenser än traditionella kiselbaserade kraftaggregat - ofta flaskhalsen i moderna system - vilket ger betydande fördelar i form av minskad komponentstorlek och systemeffektivitet.

SiC-strömkretsar har överlägsna elektriska parametrar jämfört med kiselkretsar, inklusive lägre RDSon och drifttemperaturprestanda, vilket gör dem lämpliga för krävande applikationer som traktionsomriktare, svetsmaskiner, system för förnybar energi och laddningsstationer, IT-datacenter samt robusta miljöer som svetsbås. Deras överlägsna tillförlitlighet och livslängd gör dem extremt populära bland ingenjörer - enbart denna faktor förklarar deras ökande popularitet bland ingenjörer.

Hög strömstyrka

MOSFET:er av kiselkarbid gör det möjligt för kraftaggregat att hantera höga strömmar effektivt, vilket är avgörande eftersom det möjliggör högre switchfrekvenser som minskar kraven på induktiva och kapacitiva komponenter i kraftkretsdesign.

SiC MOSFETs fungerar genom att dra ström mellan sina käll- och dräneringsterminaler, vilket aktiveras genom att applicera positiv spänning på deras grindar; detta skapar ett elektriskt fält som drar elektroner från dess övre p-region till en ledande kanal, vilket placerar den i sitt "på"-läge. Omvänt, genom att applicera noll eller negativ spänning vänds denna effekt, vilket stoppar strömflödet och placerar enheten tillbaka i sitt "off"-läge.

Eftersom SiC MOSFETs är unipolära enheter (där endast elektroner flödar genom halvledarområden av n-typ för strömflöde) kan de slås på vid relativt låga drain-source-spänningar med mycket litet motstånd i tillståndet, vilket resulterar i snabbare omkopplingstider.

Låg på-resistans

Mosfets av kiselkarbid är konstruerade för användning i tuffa miljöer och är ett utmärkt komplement till traktionsomriktare, motordrifter, solenergi- och reservkraftsystem. Deras högre effektivitet jämfört med kiselkomponenter möjliggör mindre system på en mindre yta samtidigt som de ger högre effekt än enbart kraftfullare kiselkomponenter.

SiC MOSFETs kan nå mycket högre blockeringsspänningar än IGBTs (upp till 1200V), men deras drain-to-source (VDS) signal måste hanteras noggrant på högsidiga switchar för att undvika en överspänning som kan leda till betydande Joule-uppvärmning och skada på enheten. Därför krävs noggranna valideringsmätningar med hjälp av ett oscilloskop med exakta prober och dödtider för korrekt hantering.

Tektronix tillhandahåller en rad olika verktyg för validering av prestanda hos krafthalvledare, inklusive MOSFETs. Utforska mer med vår nya applikationsnot - Effektiv mätning av MOSFET-signaler i SiC-kraftelektronik

Lågt läckage

MOSFET:er av kiselkarbid har lägre läckström än motsvarande MOSFET:er av kisel, vilket möjliggör snabbare växlingshastigheter och minimerar de totala energiförlusterna i kraftsystem.

SiC MOSFETs är mer motståndskraftiga mot termisk rusning än standard MOSFETs och IGBTs i kisel, vilket gör att de kan arbeta effektivt även i varmare omgivningstemperaturer utan ytterligare kylkomponenter. Detta gör SiC MOSFETs särskilt lämpliga för industri- och fordonsapplikationer där exakt objektpositionering eller verktygsarmrörelse kräver hög servomotorstyrning för exakt positionering eller rörelse.

GeneSiCs tredje generationens MOSFET-portfölj i kiselkarbid (SiC) har toppmoderna kapslingar och nakna chip, med märkdata från 650 V till 6,5 kV, vilket gör dem lämpliga för hårda och resonanta kopplingstopologier, effektiv drift av IGBT:er och betydande vikt- och storleksreducering.