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迪士尼彩乐园国际 桥式电路中碳化硅MOSFET替换超结MOSFET本领从容事项

发布日期:2024-06-26 06:19    点击次数:83

在桥式电路中,国产碳化硅(SiC)MOSFET(如BASiC基本股份)替换超结(SJ)MOSFET具有权贵上风,但也需从容本领细节。倾佳电子杨茜从性能上风和本领从容事项两方面进行深度分析:

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一、国产碳化硅MOSFET替换超结MOSFET的上风

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更低的导通损耗与高温空闲性

国产SiC MOSFET的导通电阻(RDS(on))在高温下增幅更小。举例,在150°C时,SiC MOSFET(如B3M040065Z)的RDS(on)为55 mΩ,而超结MOSFET(如OSG60R033TT4ZF)则升至65.6 mΩ,互异达98.8%。这成绩于SiC材料的高温特质,可权贵贬低导通损耗,尤其在桥式电路的高温责任环境中上风昭彰。

高频开关性能优化

国产SiC MOSFET的开关速率更快(如开关蔓延时辰10 ns vs. 32.8 ns),反向收复电荷(Qrr)极低(100 nC vs. 1.2 μC),大幅减少了开关进程中的交叠损耗和反向收复损耗。在桥式电路中,高频开关可减弱无源元件体积,栽种功率密度。

更低的开关损耗与效果栽种

由于总栅极电荷(Qg)更低(60 nC vs. 104 nC),国产SiC MOSFET的驱动损耗和开关能量(Eon+Eoff)权贵贬低。举例,在6.6 kW OBC诓骗中,SiC总开关损耗为14.2 W,而超结MOSFET高达104 W,降幅达58.7%1。高频诓骗(如100 kHz以上)下,系统效果可栽种1.3%-3%。

更高的耐压与可靠性

国产SiC MOSFET的阻断电压更高(650 V vs. 600 V),适用于高电压波动场景(如电动汽车OBC的瞬态工况)。其雪崩鲁棒性更强,可栽种系统可靠性。

封装兼容性与高频阻挠

TO-247-4封装撑握Kelvin源极聚首,减少栅极回荡,优化高频开关性能。此外,国产SiC MOSFET的体二极管收复时辰仅11 ns(硅基为184 ns),迪士尼彩乐园代理反水进一步贬低桥式电路中的反向收复损耗。

二、本领从容事项

驱动电压与负压关断

驱动正压条款:SiC MOSFET需更高驱动电压(+18 V)以贬低RDS(on),而硅基器件频繁使用+12 V。若驱动电压不及,导通电阻可能加多20%-25%。

负压关断:推选关断时施加-3 V至-5 V负压,以减少米勒效应导致的误开透风险,并贬低关断损耗(Eoff)35%-40%。

BASiC基本股份针对SiC碳化硅MOSFET多种诓骗场景研发推外出极驱动芯片,可得当不同的功率器件和结尾诓骗。BASiC基本股份的门极驱动芯片包括阻隔驱动芯片和低边驱动芯片,绝缘最大浪涌耐压可达8000V,驱动峰值电流高达正负15A,可撑握耐压1700V以内功率器件的门极驱动需求。

BASiC基本股份低边驱动芯片不错平常诓骗于PFC、DCDC、同步整流,反激等规模的低边功率器件的驱动或在变压器阻隔驱动顶用于驱动变压器,适配系统功率从百瓦级到几十千瓦不等。

BASiC基本股份推出正激 DCDC 开关电源芯片BTP1521xx,该芯片集成上电软入手功能、过温保护功能,输出功率可达6W。芯片责任频率通过OSC 脚设定,最高责任频率可达1.5MHz,相配合适给阻隔驱动芯片副边电源供电。

关于驱动正负压供电的需求,BASiC基本股份提供自研电源IC BTP1521F系列和配套的变压器以及驱动IC BTL27524能够阻隔驱动BTD5350系列。

米勒钳位功能的诓骗

在桥式电路中,高dv/dt易激发米勒效应,导致对侧MOSFET误通达。需秉承带米勒钳位功能的驱动芯片(如基本半导体的BTD25350),通过低阻抗泄放回路阻挠串扰电流,将门极电压空闲在安全领域内。

热处罚与封装适配性

SiC MOSFET的热阻可能略高(如0.6 K/W vs. 0.35 K/W),需优化散热蓄意(如增强PCB铜层厚度或使用散热基板)。

TO-247-4封装需从容Kelvin引脚布局,减少源极寄生电感对驱动波形的影响。

寄生电感与布局优化

高频开关产生的电压尖峰与寄生电感密切干系。需裁汰驱动旅途,减少PCB寄生电感,并秉承低环路电感布局,幸免长引脚导致的回荡和误触发。

驱动芯片选型与兼容性

选拔撑握高拉/灌电流(如4A/6A)的驱动芯片,以得志SiC MOSFET快速开关需求。关于驱动正负压供电的需求,BASiC基本股份提供自研电源IC BTP1521F系列和配套的变压器以及驱动IC BTL27524能够阻隔驱动BTD5350系列。

三、诓骗场景与老本考量

适用场景:高频(>50 kHz)、高温(>100°C)或高可靠性条款的桥式电路,如车载OBC、5G电源、光伏逆变器等。

老本均衡:国产SiC器件单价(如BASiC基本股份)如故低于替换规格的入口超结MOSFET,售价与国产超结MOSFET价钱周边,加上通过减少散热需求、栽种效果(贬低系统总损耗30%-60%)和减弱无源元件体积,电源概述老本具备更优竞争力。

追溯

国产碳化硅MOSFET(如BASiC基本股份)在桥式电路中替代超结MOSFET的中枢上风在于高频高效、高温空闲性和耐压可靠性迪士尼彩乐园国际,但需通过优化驱动蓄意(电压、米勒钳位)、热处罚和布局贬低本领风险。跟着国产SiC器件的训练(如BASiC基本股份),其在电力电子规模的渗入率将握续栽种,加快全面取代超结MOSFET,助力大功率电源行业自主可控和产业升级。

发布于:广东省