7 of spades card with D2PAK-7L package

UnitedSiC推出七款采用七引脚设计的新750V SiC FET

七是个吉祥数字,一周有七天,世界有七大奇迹,地球有七个大陆,葫芦娃有七兄弟,白雪公主有七个小矮人。许多人选择“七”这个数字是因为它的“幸运”属性,而UnitedSiC选择它则当然是因为七个引脚非常适合D2PAK半导体封装。

di/dt, dV/dt stopwatch

SiC – 速度挑战

功率转换器可以使用不同技术的宽带隙半导体,人们常常会比较这些半导体的开关速度和边缘速率。速度越快,支持的运行频率就越高、损耗就越低,功率转换器磁性元件就越小,听上去很美好。而在真实世界中,更快的dV/dt和di/dt也会成为一个问题,使您难以满足EMI规格要求。

750V Gen 4 competitive chart

UnitedSiC 750V 第4代 SiC FET提高了性能,并将设计灵活性提升到新的水平

UnitedSiC(现为Qorvo)扩展了其突破性的第4代 SiC FET产品组合, 通过采用TO-247-4引脚封装的750V/6m Ohm SiC FET和采用D2PAK-7L表面贴装封装的9m Ohm导通电阻,扩大了性能领先地位。 新型碳化硅 FET 采用标准分立式封装。提供业界额定值最低的 RDS(on),是同类产品中唯一提供5μs的可靠短路耐受时间额定值的器件。

electrical isolator out of brass, wood and porcelain

SiC FET的起源及其向着完美开关发展的历程

使用宽带隙半导体作为高频开关为实现更高的功率转换效率提供了有力支持。一个示例是,碳化硅开关可以实施为SiC MOSFET或以共源共栅结构实施为SiC FET。本白皮书追溯了SiC FET的起源和发展,直至最新一代产品,并将其性能与替代技术进行了比较。

1200v gen4 SiC FETs radar chart

具有业界出众性能的1200V第四代SiC FET为高压市场提供了优秀的SiC功率解决方案

UnitedSiC(现名Qorvo)扩充了其1200V产品系列,将其突破性的第四代SiC FET技术推广到电压更高的应用中。新UF4C/SC系列中的六款新产品的规格从23毫欧到70毫欧,现以TO247-4L(采用开尔文连接)封装提供,而1200V的53毫欧和70毫欧SiC FET还以TO247-3L封装提供。这些新发布的SiC FET具有不凡的性能,是不断成长的电动车市场向着800V总线车载充电器(OBC)和直流转换器迈进过程中的理想选择。与前几代一样,新FET也非常适合工业电池充电器、工业电源、光伏转换器、不间断电源和各种其他功率转换应用。

robotic arm holding a dart

找到您的高压功率设计的亮点

1200V 第四代SiC FET有多种导通电阻额定值可供选择,非常适合主流的800V总线结构。找到您的高压功率设计的最佳方案从未如此容易。

hard-switching and soft-switching snubber configurations

UnitedSiC SiC FET用户指南

本SiC FET用户指南介绍了使用含快速开关SiC器件的RC缓冲电路的实用解决方案和指南。该解决方案经过实验性双脉冲测试(DPT)结果验证。缓冲电路损耗得到精确测量,可协助用户计算缓冲电路电阻的额定功率。本指南还在UnitedSiC_AN0018《开关含缓冲电路的快速SiC FET应用说明》中分析了缓冲电路对硬开关和软开关应用的有益影响。

mobile phone showing fastest route to identify the ideal FET

有源前端整流器

本文介绍针对电动汽车充电器的最佳SiC功率拓扑和调制决策的设计技巧,利用指导拓扑和调制决策,有助于消除不可行选项,转而关注那些可能表现良好的选项。

TO247-4L and D2PAK-7L SiC FET packages

使用最新的SiC FET技术提升车载充电器性能

碳化硅FET已经在车载充电器(OBC)电路领域确立了自身地位,尤其是在电池工作电压超过500V的情况下。这些器件的低功率损耗使得穿孔封装和表面安装式封装都可以用于此应用。我们调查了这些封装选项的相对热性能,并证实了TO247-4L和D2PAK-7L选项可用于6.6 kW和22 kW充电器。

eagle totem-pole

图腾柱PFC在SiC FET的辅助下日渐成熟

在宽带隙半导体的辅助下,图腾柱功率因数校正技术日渐成熟,与损耗很低的SiC FET搭配使用后,发挥了全部潜力。

high-performance athlete ready to run

充分挖掘SiC FET的性能

功率转换器的性能通常归结到效率和成本上。实际示例证明,在模拟工具的支持下,SiC FET技术能兼顾这两点。

totem-pole schematic

SiC FET是“图腾”象征吗?

图腾柱功率因数校正电路一直停留在想法阶段,人们不断寻找它的有效实施技术。现在,人们发现,SiC FET是能让该拓扑发挥最大优势的理想开关。

v= -L*di/dt on a chalk board

理想开关自身会带来挑战

随着我们的产品接近边沿速率超快的理想半导体开关,电压过冲和振铃开始成为问题。适用于SiC FET的简单RC缓冲电路可以解决这些问题,并带来更高的效率增益。

dual-gate SiC FET as command key on keyboard

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。

tech trends key on keyboard

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。

switching loss graph

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。

dv/dt schematic

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。

SiC FET, SiC MOSFET, Superjunction comparison table

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。

cascode schematic

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。

woman charging EV car

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。

schematic showing addition of a diode enables separate control of SiC cascode on and off times

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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