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适用于固态断路器SSCB的国产BASiC基本™第二代碳化硅MOSFET
发布时间:2023-12-17        浏览次数:95        返回列表
 国产BASiC基本™第二代SiC碳化硅MOSFET在固态断路器SSCB的应用-倾佳电子专业分销
 
适用于固态断路器SSCB的国产BASiC基本™第二代碳化硅MOSFET-倾佳电子专业分销
 
直流配电应用中用于固态断路器的BASiC基本™国产第二代SiC碳化硅MOSFET-倾佳电子专业分销
 
BASiC基本™第二代SiC碳化硅MOSFET两大主要特色:
 
1.出类拔萃的可靠性:相对竞品较为充足的设计余量来确保大规模制造时的器件可靠性。
BASiC基本™第二代SiC碳化硅MOSFET 1200V系列击穿电压BV值实测在1700V左右,高于市面主流竞品,击穿电压BV设计余量可以抵御碳化硅衬底外延材料及晶圆流片制程的摆动,能够确保大批量制造时的器件可靠性,这是BASiC基本™第二代SiC碳化硅MOSFET最关键的品质. 
 
2.可圈可点的器件性能:同规格较小的Crss带来出色的开关性能。
BASiC基本™第二代SiC碳化硅MOSFET反向传输电容Crss 在市面主流竞品中是比较小的,带来关断损耗Eoff也是市面主流产品中非常出色的,优于部分海外竞品,特别适用于LLC应用.
 
Ciss:输入电容(Ciss=Cgd+Cgs) ⇒栅极-漏极和栅极-源极电容之和:它影响延迟时间;Ciss越大,延迟时间越长。BASiC基本™第二代SiC碳化硅MOSFET 优于主流竞品。
Crss:反向传输电容(Crss=Cgd) ⇒栅极-漏极电容:Crss越小,漏极电流上升特性越好,这有利于MOSFET的损耗,在开关过程中对切换时间起决定作用,高速驱动需要低Crss。
Coss:输出电容(Coss=Cgd+Cds)⇒栅极-漏极和漏极-源极电容之和:它影响关断特性和轻载时的损耗。如果Coss较大,关断dv/dt减小,这有利于噪声。但轻载时的损耗增加。
 
基本™B2M第二代碳化硅MOSFET器件主要特色:
• 比导通电阻降低40%左右
• Qg降低了60%左右
• 开关损耗降低了约30%
• 降低Coss参数,更适合软开关
• 降低Crss,及提高Ciss/Crss比值,降低器件在串扰行为下误导通风险
• 最大工作结温175℃• HTRB、 HTGB+、 HTGB-可靠性按结温Tj=175℃通过测试
• 优化栅氧工艺,提高可靠性
• 高可靠性钝化工艺
• 优化终端环设计,降低高温漏电流
• AEC-Q101
 
输电和配电系统以及敏感设备需要针对长期过载和瞬态短路情况提供保护。随着电气系统和电动汽车使用越来越高的电压,最大潜在故障电流比以往任何时候都高。针对这些大电流故障的保护需要超快的交流和直流断路器。虽然机械断路器历来是该应用最受欢迎的选择,但日益严格的操作要求使得 固态断路器SSCB 更受欢迎。与机械方法相比,它们有几个优点:
 
坚固性和可靠性:机械断路器包含运动部件,这使得它们很脆弱。这意味着它们很容易因运动而损坏或意外绊倒,并且在其使用寿命期间每次重置时都会受到磨损。相比之下,由于 固态断路器SSCB 不包含移动部件,因此更加坚固,并且不太可能遭受意外损坏,从而能够重复使用数千次。
温度灵活性:机械断路器的工作温度取决于其构造中使用的材料并限制工作温度。固态断路器SSCB 的工作温度高于机械断路器,且可设定。
远程配置:一旦跳闸,人们必须手动重置机械断路器,这既耗时又昂贵,特别是在跨多个安装时,而且还可能产生安全隐患。固态断路器SSCB 可以使用有线或无线连接远程重置。
更快的切换且无电弧:当机械断路器切换时,可能会发生电弧和电压波动,足以损坏负载设备。在 固态断路器SSCB 中使用软启动方法可以防止这些感应电压尖峰和电容浪涌电流的影响,如果发生故障,开关速度要快得多,大约几微秒。
灵活的额定电流:机械断路器具有固定的额定电流,而 固态断路器SSCB 的额定电流是可编程的。减小尺寸和成本:与机械断路器相比,固态断路器SSCB 减轻了重量,显着减轻重量并占用更少的空间。
 
快速反应时间是直流系统的一项重要要求,这使得 固态断路器SSCB 成为理想的选择。结合 BASiC基本™第二代SiC碳化硅MOSFET 技术的优势,可以进一步提高 SSCB 响应时间及其效率(低传导损耗),同时还可能提高其功率密度(低冷却要求)。
全固态断路器是指完全由功率半导体器件代替机械开关的断路器,全固态断路器又可分为半控型全固态断路器和全控型固态断路器,全固态断路器通常包括固态开关电路、缓冲电路、检测单元以及控制单元等部分。与硅功率半导体器件相比,SiC MOSFET碳化硅功率半导体器件具有较低的通态电阻,可以减少直流固态断路器的通态损耗,减轻冷却压力。
相比其他类型断路器,固态断路器虽然切断速度快,但是其成本较高高,价格昂贵,同时其同步控制以及电压、电流均衡化问题也很突出,BASiC基本™第二代SiC碳化硅MOSFET在可靠性提高、成本降低、速度提高、复杂性降低等为客户提供价值,固态断路器未来将向智能化和数字化的方向发展,如何降低成本、提高可靠性以及降低损耗等问题仍然是研的重点。
采用BASiC基本™第二代SiC碳化硅MOSFET代理冷却性好、低成本、低损耗、稳定性高的优势。
 
机械断路器具有较低的功率损耗和较高的功率密度,目前比固态断路器SSCB 便宜。尽管如此,它们仍然容易因重复使用而磨损,并且需要与重置或更换相关的昂贵的手动维护。随着电动汽车采用率的不断提高,对断路器和SiC碳化硅MOSFET器件的需求将继续增长,从而使SiC碳化硅MOSFET的成本竞争力日益增强,并增加SiC碳化硅MOSFET在 SSCB 解决方案中使用的吸引力。随着SiC碳化硅MOSFET工艺技术的进步,SiC碳化硅MOSFET的导通电阻进一步下降,最终达到与机械断路器相当的水平,功率损耗将变得不再是问题。由基于SiC碳化硅MOSFET的器件构建的 SSCB 具有快速开关、无电弧以及通过零维护显着节省成本等优点,将会加速替代升级现有的机械断路器。
 
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汽车级全碳化硅功率模块是BASiC基本™为新能源汽车主逆变器应用需求而研发推出的系列MOSFET功率模块产品,包括Pcore™6‍汽车级HPD模块、‍Pcore™2‍汽车级DCM模块、‍Pcore™1‍汽车级TPAK模块、Pcore™2‍汽车级ED3模块等,采用银烧结技术等BASiC基本™最新的碳化硅 MOSFET 设计生产工艺,综合性能达到国际先进水平,通过提升动力系统逆变器的转换效率,进而提高新能源汽车的能源效率和续航里程。主要产品规格有:BMS800R12HWC4_B02,BMS600R12HWC4_B01,BMS950R12HWC4_B02,BMS700R12HWC4_B01,BMS800R12HLWC4_B02,BMS600R12HLWC4_B01,BMS950R12HLWC4_B02,BMS700R12HLWC4_B01,BMF800R12FC4,BMF600R12FC4,BMF950R08FC4,BMF700R08FC4,BMZ200R12TC4,BMZ250R08TC4
 
倾佳电子专业分销BASiC基本™碳化硅(SiC)MOSFET专用双通道隔离驱动芯片BTD25350,原方带死区时间设置,副方带米勒钳位功能,为碳化硅功率器件SiC MOSFET驱动而优化。
BTD25350适用于以下碳化硅功率器件应用场景:
充电桩中后级LLC用SiC MOSFET 方案
光伏储能BUCK-BOOST中SiC MOSFET方案
高频APF,用两电平的三相全桥SiC MOSFET方案
空调压缩机三相全桥SiC MOSFET方案
OBC后级LLC中的SIC MOSFET方案
服务器交流侧图腾柱PFC高频臂GaN或者SiC方案
 
碳化硅 (SiC) MOSFET出色的材料特性使得能够设计快速开关单极型器件,替代升级双极型 IGBT  (绝缘栅双极晶体管)开关。碳化硅 (SiC) MOSFET替代IGBT可以得到更高的效率、更高的开关频率、更少的散热和节省空间——这些好处反过来也降低了总体系统成本。SiC-MOSFET的Vd-Id特性的导通电阻特性呈线性变化,在低电流时SiC-MOSFET比IGBT具有优势。
与IGBT相比,SiC-MOSFET的开关损耗可以大幅降低。采用硅 IGBT 的电力电子装置有时不得不使用三电平拓扑来优化效率。当改用碳化硅 (SiC) MOSFET时,可以使用简单的两级拓扑。因此所需的功率元件数量实际上减少了一半。这不仅可以降低成本,还可以减少可能发生故障的组件数量。SiC MOSFET 不断改进,并越来越多地加速替代以 Si IGBT 为主的应用。 SiC MOSFET 几乎可用于目前使用 Si IGBT 的任何需要更高效率和更高工作频率的应用。这些应用范围广泛,从太阳能和风能逆变器和电机驱动到感应加热系统和高压 DC/DC 转换器。
 
 
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