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使用双栅极配置的 SiC FET 进行电路保护

近年来,人们对固态断路器和固态功率控制器的兴趣越来越浓厚。鉴于SiC JFET在高额定电压下具有低开态电阻而且它在需要时进行限流的能力毫不逊色,它们一直被视为此应用的理想器件。我们调查了常关型SiC FET在双栅极结构中的使用情况,以简化大电流直流断路器和交流断路器的开发。

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新半导体技术将提升功率转换效率

功率转换是几乎所有电子器件中的常见元素,有多种拓扑结构。新兴的应用有其独特的要求,这就促使工程师们开发能提供具有最佳性能和效率平衡的交流转直流和直流转直流转换器。然而,这并非总是一个简单任务。选择正确的拓扑结构仅仅是挑战的开始,还必须仔细选择功率组件,而随着新半导体技术进入市场,工程师们有机会发现和评估新解决方案能否解决旧问题。本白皮书介绍了新半导体技术的开发背景,并提供了几个创新部件的示例,这些部件可以为当前和新兴功率转换应用提供适当的功能组合。

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使用SiC MOSFET时如何尽量降低电磁干扰和开关损耗

对于一直在设法提高效率和功率密度并同时维持系统简单性的功率设计师而言,碳化硅(SiC)MOSFET的高开关速度、高额定电压和小RDS(on)使得它们具有十分高的吸引力。然而,由于高开关速度会导致高漏源电压(VDS)峰值和长振铃期,它们会产生电磁干扰,尤其是在电流大时。本文提供了一个较好的解决方案来优化电磁干扰和效率之间的平衡。这种方法已经采用1200V 40mOhm器件进行了双脉冲测试验证。

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如何放缓开关期间的dv/dt

在电动机控制等部分应用中,放缓开关期间的dV/dt非常重要。速度过快会导致电动机上出现电压峰值,从而损坏绕组绝缘层,进而缩短电动机寿命。在本应用说明中,来自UnitedSiC研发高级工程师李中达博士比较了三种不同的dV/dt控制方法。

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UnitedSiC第四代750V SiC FET可支持更高效的功率设计

近年来,由于元件质量和性能方面的可靠技术进步、元件可用性以及性能改进带来的新兴应用,碳化硅的采用显著加速。UnitedSiC本着不断进行技术创新的策略,在650V-1200V范围内[1]打造了Rds(on)极低的功率元件,这些元件利用了我们专有的SiC JFET技术的出众特性和高产量。随着最新的第四代UJ4C SiC FET系列的推出,我们翻开了SiC采用量在功率转换和逆变器应用中扩张的新篇章,这些采用伴随着器件特性的大幅改善,旨在为用户带来更上一层的性能和系统成本优势。

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UnitedSiC第四代技术对电动车的影响

人们普遍认为,到2025年,采用碳化硅(SiC)器件的汽车市场将跨过15亿美元的门槛,年复合增长率(CAGR)达到38%。这是由车载充电器、直流转换器和牵引逆变器中采用的基于SiC的元件带来的价值推动的。随着第四代(G4)750V SiC FET技术的推出,UnitedSiC为设计师们提供了可以让新设计提高功率密度、降低功耗并提升成本性能指标的器件。

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UnitedSiC SiC FET是现有和下一代应用中的高压开关的高性能、实惠的低风险解决方案

功率转换行业现在也许已经熟悉了“共源共栅”的概念,在应用于硅和宽带隙半导体混合产品时,它能构成近乎理想的常关型开关,且能实现轻松的栅极驱动和一系列其他优势。这个理念可以追溯到1939年,当时Hunt 和Hickman提出了共源共栅真空三极管,即稳压器“共源共栅”的理念。随后,放大器中开始使用共源共栅器件,因为它比当时的五极管噪声小且更容易偏压。

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利用 SiC 共源共栅器件实现更高的能量转换效率

能量转换器中所用的开关电路是能量转换损失的一大来源,尤其是在此类电路含有 MOSFET 或 IGBT 时。经验丰富的设计师都知道,许多能量转换器中存在的“硬开关”会导致转变时电压和电流间不可避免地有交叠,而这能导致瞬态高功率损耗。

 

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