向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了
广告

主流SiC MOSFET和GaN HEMT产品

时间:2019-07-05 作者:赵娟 阅读:
在一次技术论坛上,清华大学电机工程与应用电子技术系教授许烈博士对比了几款主流SiC MOSFET与Si MOSFET的性能……

据Yole预测,到2023年,SiC功率半导体市场预计将达到15亿美元。

基于SiC的功率半导体用于600V~10kV应用,大多数SiC应用集中在600V到1700V。

商用的SiC半导体器件有SiC肖特基二极管、SiC JFET及SiC MOSFET。自2011年,Cree公司推出第一代SiC MOSFET,数家半导体公司已经量产SiC MOSFET。市场上主流的SiC产品见表1。

ednc1907-pulse2-1.JPG

表1:主流SiC MOSFET产品。

 

在一次技术论坛上,清华大学电机工程与应用电子技术系教授许烈博士对比了几款主流SiC MOSFET与Si MOSFET的性能,如表2所示。

ednc1907-pulse2-2.JPG

表2:SiC MOSFET与Si MOSFET的性能对比。(来源:许烈)

从表2中可以看到,SiC MOSFET相比Si MOSFET的明显优势包括:更小的导通电阻、更快的开关过程、更小的寄生电容、更高的工作温度、更好的二极管反向恢复特性。缺点包括更高的反向二极管导通压降、驱动电路更复杂、系统对于杂散参数更加敏感。

另外,SiC MOSFET相比Si IGBT的明显优势包括:无拖尾电流现象、更快的开关过程、更小的寄生电容、更高的工作温度、关断时间对负载电流和温度不敏感。缺点是驱动电路复杂、系统对于杂散参数更加敏感。

“SiC器件的反向恢复电流很小,而且负载电流变化时其变化不大。而Si二极管的反向恢复需要电子和空穴的复合,使其反向恢复时间长,反向恢复电流大,同时也受负载电流影响。”许烈博士指出。

GaN用于15~600V的应用,主流产品如表3所示。

ednc1907-pulse2-3.JPG

表3:主流GaN产品。(来源:许烈)

他指出,宽禁带半导体器件在设计中的关键问题包括:门极电压允许范围相比Si基器件更窄;开关速度更快,带来EMI问题;更高的杂散参数、保护响应速度、驱动电路设计要求。

另外,现有SiC封装仍使用Si器件封装技术,限制了SiC器件的使用温度,这也是未来需要改进的一个方向。同时,许烈表示,高温也是个系统问题,需要从高温功率器件、控制芯片、电感、电容、线缆等多角度解决。

本文为《电子技术设计》2019年7月刊杂志文章。

本文为EDN电子技术设计 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
赵娟
ASPENCORE中国区总分析师
  • 微信扫一扫
    一键转发
  • 最前沿的电子设计资讯
    请关注“电子技术设计微信公众号”
您可能感兴趣的文章
  • 一文读懂如何为开关电源选择合适的电感 什么是电感?电感器(Inductor)是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件。电感器的结构类似于变压器,但只有一个绕组。电感器具有一定的电感,它只阻碍电流的变化。如果电感器在没有电流通过的状态下,电路接通时它将试图阻碍电流流过它;如果电感器在有电流通过的状态下,电路断开时它将试图维持电流不变。
  • 为增强型GaN功率晶体管匹配栅极驱动器 氮化镓(GaN)是最接近理想的半导体开关的器件,能够以非常高的能效和高功率密度实现电源转换。但GaN器件在某些方面不如旧的硅技术强固,因此需谨慎应用,集成正确的栅极驱动对于实现最佳性能和可靠性至关重要。本文着眼于这些问题,给出一个驱动器方案,解决设计过程的风险。
  • 汽车电子设计中正确用Pspice做WCCA分析的设计要点 上篇文章讲述了在汽车电子设计中正确用Pspice做蒙特卡洛分析的设计要点,本文是它的姊妹篇,将会讲述用Pspice做最差电路分析(WCCA)的设计要点。
  • 采用降压型控制器产生负电压 汽车信息娱乐系统中正越来越多地采用负电压来为LCD显示屏供电。同样,在工业和铁路环境中,负电压轨可满足仪表和监视应用的需要。在所有的情况下,负电压轨均必须用正电源产生,但是正至负IC不像降压型控制器那样容易获得。
  • 十九个5V转3.3V的小技巧 本文对稳压电路5V转3.3V的经典方案进行了总结,并进行了详尽的阐述。
  • 别被混淆节能议题的量化指标骗了! 关于能源与能耗,有着太多的冲突与充满谬误的量化数字,让人难以理解…
相关推荐
    广告
    近期热点
    广告
    广告
    广告
    可能感兴趣的话题
    广告