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東芝推出業(yè)界首款2200V雙碳化硅MOSFET模塊 助力工業(yè)設(shè)備的高效率和小型化

2023-09-01 15:33:44來(lái)源：蓋世汽車(chē) 關(guān)鍵詞：逆變器功率模塊閱讀量：23885

導(dǎo)讀：該2200V雙碳化硅MOSFET模塊(MG250YD2YMS3)對(duì)漂移層(drift layer)雜質(zhì)濃度和厚度進(jìn)行優(yōu)化，濃度與厚度之間的關(guān)聯(lián)與現(xiàn)有產(chǎn)品中，導(dǎo)通電阻(RDS(ON))與絕緣擊穿電壓之間的關(guān)聯(lián)相同。
　　8月29日，據(jù)外媒報(bào)道，9月23日東芝推出業(yè)內(nèi)首款2200V雙碳化硅MOSFET模塊MG250YD2YMS3，該模塊可簡(jiǎn)化逆變器設(shè)計(jì)并提高其功率密度，從而減小模塊體積及重量。
 
　　傳統(tǒng)三電平逆變器(three-level inverter)開(kāi)關(guān)損耗較低，這是因?yàn)殚_(kāi)關(guān)電器的開(kāi)路電壓(off-state voltage)為線(xiàn)電壓(line voltage)的一半。而相較于三電平逆變器，兩電平逆變器(two-level inverter)模塊數(shù)量較少，有助于設(shè)備小型化。但是，由于外加電壓(applied voltage)與線(xiàn)電壓一致，因此兩電平逆變器需要具有更高擊穿電壓(breakdown voltage)的半導(dǎo)體器件。解決上述適配問(wèn)題至關(guān)重要，因?yàn)橄噍^于傳統(tǒng)三電平硅(Si)IGBT逆變器，基于新器件的兩電平逆變器已實(shí)現(xiàn)更高的工作頻率及更低的功率損耗。
 
　　該2200V雙碳化硅MOSFET模塊的漏源電壓(VDSS)額定值為2200V，可支持漏端電流(continuous drain current)為250A，漏極電流(脈沖)(IDP)為500A的器件。該2200V雙碳化硅MOSFET模塊的隔離電壓(Visol)為4000Vrms，器件可在高達(dá)150℃的通道溫度(Tch)下工作。
 
　　該2200V雙碳化硅MOSFET模塊的傳導(dǎo)損耗(conduction loss)較低，漏極-源極導(dǎo)通電壓(傳感器)(VDS(on)sense)僅為0.7V。此外，其開(kāi)關(guān)損耗實(shí)現(xiàn)最小化，典型的導(dǎo)通損耗和關(guān)斷損耗分別為14mJ和11 mJ，這意味著該模塊對(duì)熱管理的要求更低，從而可實(shí)現(xiàn)逆變器小型化。
 
　　該2200V雙碳化硅MOSFET模塊(MG250YD2YMS3)對(duì)漂移層(drift layer)雜質(zhì)濃度和厚度進(jìn)行優(yōu)化，濃度與厚度之間的關(guān)聯(lián)與現(xiàn)有產(chǎn)品中，導(dǎo)通電阻(RDS(ON))與絕緣擊穿電壓之間的關(guān)聯(lián)相同。這種優(yōu)化措施同時(shí)也增強(qiáng)了模塊對(duì)宇宙射線(xiàn)的抗擾性，而這也正是光伏系統(tǒng)的重要需求。此外，該模塊在p型硅(p-base)和n基區(qū)(n-drift)之間嵌入具有箝位PN結(jié)(PN junction)的肖特基二極管(SBD)，保障了模塊在反向傳導(dǎo)條件下的可靠性。
 
　　東芝全碳化硅模塊的開(kāi)關(guān)能量損耗遠(yuǎn)低于同類(lèi)硅模塊。相比之下，新型碳化硅MOSFET模塊的頻率是傳統(tǒng)硅絕緣柵雙極晶體管(IGBT)的兩倍。與三電平碳化硅逆變器相比，兩電平碳化硅逆變器的損耗低37%。
 
　　原標(biāo)題:東芝推出業(yè)界首款2200V雙碳化硅MOSFET模塊 助力工業(yè)設(shè)備的高效率和小型化
 
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