碳化硅MOSFET和IGBT都是功率器件，但它們具有不同的特性。碳化硅MOSFET具有更高的開關(guān)速度、更低的導(dǎo)通電阻、更高的耐壓和更高的結(jié)溫，因此在高頻、高壓和高功率應(yīng)用中具有優(yōu)勢。IGBT具有更高的可靠性和更高的抗短路能力，因此在一些特殊應(yīng)用中仍具有優(yōu)勢。SiC碳化硅MOSFET技術(shù)性能上的優(yōu)勢，使變換器的設(shè)計可以變得更有效率，單個逆變器的額定功率得以進(jìn)一步提高，從而降低整體系統(tǒng)成本

 

光伏逆變器，電動汽車，儲能變流器，充電樁電源模塊等電力電子系統(tǒng)向更高電壓發(fā)展已經(jīng)成為行業(yè)的必然趨勢，這對半導(dǎo)體器件也提出了高耐壓要求。

相比于硅基高壓器件，碳化硅開關(guān)器件擁有更高的頻率和更小的導(dǎo)通電阻以及開關(guān)損耗，在大功率或超大功率應(yīng)用領(lǐng)域有著天然的應(yīng)用優(yōu)勢，也必將伴隨著應(yīng)用的發(fā)展向著更高的電壓等級蓄力發(fā)展。

 

傾佳電子（Changer Tech）致力于國產(chǎn)碳化硅（SiC）MOSFET功率器件在電力電子市場的推廣！Changer Tech-Authorized Distributor of BASiC Semiconductor which committed to the promotion of BASiC™ silicon carbide (SiC) MOSFET power devices in the power electronics market!

 

國產(chǎn)SiC碳化硅MOSFET功率器件可靠性及一致性如何確保？

電力電子系統(tǒng)研發(fā)制造商一般需要碳化硅MOSFET功率器件供應(yīng)商提供可靠性測試報告的原始數(shù)據(jù)和器件封裝的FT數(shù)據(jù)。

SiC碳化硅MOSFET可靠性報告原始數(shù)據(jù)主要來自以下可靠性測試環(huán)節(jié)的測試前后的數(shù)據(jù)對比，通過對齊可靠性報告原始數(shù)據(jù)測試前后漂移量的對比，從而反映器件的可靠性控制標(biāo)準(zhǔn)及真實的可靠性裕量。SiC碳化硅MOSFET可靠性報告原始數(shù)據(jù)主要包括以下數(shù)據(jù):

SiC碳化硅MOSFET高溫反偏

High Temperature Reverse Bias HTRB Tj=175℃

VDS=100%BV

SiC碳化硅MOSFET高溫柵偏（正壓）

High Temperature Gate Bias（+） HTGB（+） Tj=175℃

VGS=22V

SiC碳化硅MOSFET高溫柵偏（負(fù)壓）

High Temperature Gate Bias（-） HTGB（-） Tj=175℃

VGS=-8V

SiC碳化硅MOSFET高壓高濕高溫反偏

High Voltage, High Humidity, High Temp. Reverse Bias HV-H3TRB Ta=85℃

RH=85%

VDS=80%BV

SiC碳化硅MOSFET高壓蒸煮

Autoclave AC Ta=121℃

RH=100%

15psig

SiC碳化硅MOSFET溫度循環(huán)

Temperature Cycling TC -55℃ to 150℃

SiC碳化硅MOSFET間歇工作壽命

Intermittent Operational Life IOL △Tj≥100℃

Ton=2min

Toff=2min

FT數(shù)據(jù)來自碳化硅MOSFET功率器件FT測試(Final Test，也稱為FT)是對已制造完成的碳化硅MOSFET功率器件進(jìn)行結(jié)構(gòu)及電氣功能確認(rèn)，以保證碳化硅MOSFET功率器件符合系統(tǒng)的需求。

通過分析碳化硅MOSFET功率器件FT數(shù)據(jù)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)（比如V(BR)DSS，VGS(th)，RDS(on)，

IDSS）的正態(tài)分布，可以定性碳化硅MOSFET功率器件材料及制程的穩(wěn)定性，這些數(shù)據(jù)的定性對電力電子系統(tǒng)設(shè)計及大批量制造的穩(wěn)定性也非常關(guān)鍵。

 

從目前來看，碳化硅MOSFET在以下應(yīng)用中已經(jīng)開始取代IGBT：

 

電動汽車：碳化硅MOSFET可以顯著提高電動汽車的效率和續(xù)航里程，因此在電動汽車的牽引逆變器中得到了廣泛應(yīng)用。

光伏發(fā)電：碳化硅MOSFET可以提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的效率和功率密度，因此在光伏逆變器中得到了廣泛應(yīng)用。

軌道交通：碳化硅MOSFET可以提高軌道交通系統(tǒng)的效率和可靠性，因此在軌道交通的變流器中得到了廣泛應(yīng)用。

隨著碳化硅MOSFET技術(shù)的不斷發(fā)展和成本的不斷降低，碳化硅MOSFET將在更多的應(yīng)用中取代IGBT。

 

具體來說，碳化硅MOSFET在以下方面具有優(yōu)勢：

 

開關(guān)速度：碳化硅MOSFET的開關(guān)速度是IGBT的2-3倍，這意味著碳化硅MOSFET可以實現(xiàn)更高的開關(guān)頻率，從而降低功率損耗。

導(dǎo)通電阻：碳化硅MOSFET的導(dǎo)通電阻是IGBT的1/3左右，這意味著碳化硅MOSFET可以降低功耗。

耐壓：碳化硅MOSFET的耐壓可以達(dá)到IGBT的2-3倍，這意味著碳化硅MOSFET可以應(yīng)用于更高電壓的場合。

結(jié)溫：碳化硅MOSFET的結(jié)溫可以達(dá)到IGBT的2倍以上，這意味著碳化硅MOSFET可以應(yīng)用于更高溫度的場合。

當(dāng)然，碳化硅MOSFET也存在一些不足，例如：

 

成本：碳化硅MOSFET的成本目前仍高于IGBT。

可靠性：碳化硅MOSFET的可靠性與IGBT相比仍存在一定差距。

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和成本的不斷降低，碳化硅MOSFET的優(yōu)勢將更加明顯，取代IGBT的趨勢將更加明顯。

 

傾佳電子（Changer Tech）專業(yè)分銷BASiC基本™碳化硅SiC功率MOSFET,BASiC基本™碳化硅MOSFET模塊，BASiC基本™單管IGBT，BASiC基本™IGBT模塊，BASiC基本™三電平IGBT模塊，BASiC基本™I型三電平IGBT模塊，BASiC基本™T型三電平IGBT模塊，BASiC基本™混合SiC-IGBT單管，BASiC基本™混合SiC-IGBT模塊，單通道隔離驅(qū)動芯片BTD5350,雙通道隔離驅(qū)動芯片BTD21520,單通道隔離驅(qū)動芯片（帶VCE保護(hù)）BTD3011,BASiC基本™混合SiC-IGBT三電平模塊應(yīng)用于光伏逆變器，雙向AC-DC電源，戶用光伏逆變器，戶用光儲一體機，儲能變流器，儲能PCS,雙向LLC電源模塊，儲能PCS-Buck-Boost電路，光儲一體機,PCS雙向變流器，三相維也納PFC電路,三電平LLC直流變換器,移相全橋拓?fù)涞刃履茉搭I(lǐng)域。在光伏逆變器、光儲一體機、儲能變流器PCS、OBC車載充電器，熱管理電動壓縮機驅(qū)動器，射頻電源，PET電力電子變壓器，氫燃料空壓機驅(qū)動，大功率工業(yè)電源，工商業(yè)儲能變流器，變頻器，變槳伺服驅(qū)動輔助電源，高頻逆變焊機，高頻伺服驅(qū)動，AI服務(wù)器電源，算力電源，數(shù)據(jù)中心電源，機房UPS等領(lǐng)域與客戶戰(zhàn)略合作，全力支持中國電力電子工業(yè)發(fā)展！

 

傾佳電子（Changer Tech）專業(yè)分銷基本™隔離驅(qū)動IC產(chǎn)品主要有BTD21520x是一款雙通道隔離門極驅(qū)動芯片，輸出拉灌峰值電流典型值4A/6A，絕緣電壓高達(dá)5000Vrms@SOW14封裝、3000Vrms@SOP16封裝；抗干擾能力強，高達(dá)100V/ns；低傳輸延時至45ns；分別提供 3 種管腳配置：BTD21520M提供禁用管腳（DIS）和死區(qū)設(shè)置（DT）,BTD21520S提供禁用管腳（DIS)， BTD21520E 提供單一PWM輸入；副邊VDD欠壓保護(hù)點兩種可選：分別是5.7V和8.2V。主要規(guī)格有BTD21520MAWR，BTD21520MBWR，BTD21520SAWR，BTD21520SBWR，BTD21520EAWR，BTD21520EBWR，‍BTD21520MAPR，BTD21520MBPR，BTD21520SAPR，BTD21520SBPR，BTD21520EAPR，BTD21520EBPR，BTD5350x是一款單通道隔離門極驅(qū)動IC，輸出峰值電流典型值10A, 絕緣電壓高達(dá)5000Vrms@SOW8封裝，3000Vrms@SOP8封裝；抗干擾能力強，高達(dá)100V/ns；傳輸延時低至60ns；分別提供 3 種管腳配置：BTD5350M 提供門極米勒鉗位功能，BTD5350S 提供獨立的開通和關(guān)斷輸出管腳，BTD5350E 對副邊的正電源配置欠壓保護(hù)功能；副邊VCC欠壓保護(hù)點兩種可選：分別是8V和11V。主要規(guī)格有BTD5350MBPR，BTD5350MCPR，BTD5350MBWR，BTD5350MCWR，BTD5350SBPR，BTD5350SCPR，BTD5350SBWR‍，BTD5350SCWR，BTD5350EBPR，BTD5350ECPR，BTD5350EBWR，BTD5350ECWR，BTD3011R是一款單通道智能隔離門極驅(qū)動芯片，采用磁隔離技術(shù)；絕緣電壓高達(dá)5000Vrms@SOW16封裝；輸出峰值電流典型值15A；管腳功能集成功率器件短路保護(hù)和短路保護(hù)后軟關(guān)斷功能，集成原副邊電源欠壓保護(hù)；集成副邊電源穩(wěn)壓器功能，此穩(wěn)壓器可以根據(jù)副邊電源輸入電壓，使驅(qū)動管腳自動分配正負(fù)壓，適用在給電壓等級1200V以內(nèi)的IGBT或者碳化硅 MOSFET驅(qū)動。BTL2752x 系列是一款雙通道、高速、低邊門極驅(qū)動器，輸出側(cè)采用軌到軌方式；拉電流與灌電流能力可高達(dá) 5A，上升和下降時間低至 7ns 與 6ns；芯片的兩個通道可并聯(lián)使用，以增強驅(qū)動電流能力；信號輸入腳最大可抗-5V的持續(xù)負(fù)壓，支持4個標(biāo)準(zhǔn)邏輯選項：BTL27523帶使能雙路反相，BTL27523B不帶使能雙路反相 和 BTL27524帶使能雙路同相，BTL27524B不帶使能雙路同相。主要規(guī)格：BTL27523R，BTL27523BR，BTL27524R，BTL27524BR

 

傾佳電子（Changer Tech）專業(yè)分銷基本™國產(chǎn)車規(guī)級碳化硅(SiC)MOSFET，國產(chǎn)車規(guī)級AEC-Q101碳化硅(SiC)MOSFET，國產(chǎn)車規(guī)級PPAP碳化硅(SiC)MOSFET，全碳化硅MOSFET模塊，Easy封裝全碳化硅MOSFET模塊，62mm封裝全碳化硅MOSFET模塊，F(xiàn)ull SiC Module，SiC MOSFET模塊適用于超級充電樁，V2G充電樁，高壓柔性直流輸電智能電網(wǎng)(HVDC)，空調(diào)熱泵驅(qū)動，機車輔助電源，儲能變流器PCS,光伏逆變器,超高頻逆變焊機，超高頻伺服驅(qū)動器，高速電機變頻器等，光伏逆變器專用直流升壓模塊BOOST Module，儲能PCS變流器ANPC三電平碳化硅MOSFET模塊，光儲碳化硅MOSFET。專業(yè)分銷基本™SiC碳化硅MOSFET模塊及分立器件，全力支持中國電力電子工業(yè)發(fā)展！

 

汽車級全碳化硅功率模塊是BASiC基本™為新能源汽車主逆變器應(yīng)用需求而研發(fā)推出的系列MOSFET功率模塊產(chǎn)品，包括Pcore™6‍汽車級HPD模塊、‍Pcore™2‍汽車級DCM模塊、‍Pcore™1‍汽車級TPAK模塊、Pcore™2‍汽車級ED3模塊等，采用銀燒結(jié)技術(shù)等BASiC基本™最新的碳化硅 MOSFET 設(shè)計生產(chǎn)工藝，綜合性能達(dá)到國際先進(jìn)水平，通過提升動力系統(tǒng)逆變器的轉(zhuǎn)換效率，進(jìn)而提高新能源汽車的能源效率和續(xù)航里程。主要產(chǎn)品規(guī)格有：BMS800R12HWC4_B02，BMS600R12HWC4_B01，BMS950R12HWC4_B02，BMS700R12HWC4_B01，BMS800R12HLWC4_B02，BMS600R12HLWC4_B01，BMS950R12HLWC4_B02，BMS700R12HLWC4_B01，BMF800R12FC4，BMF600R12FC4，BMF950R08FC4，BMF700R08FC4，BMZ200R12TC4，BMZ250R08TC4

 

傾佳電子（Changer Tech）專業(yè)分銷BASiC基本™碳化硅(SiC)MOSFET專用雙通道隔離驅(qū)動芯片BTD25350，原方帶死區(qū)時間設(shè)置，副方帶米勒鉗位功能，為碳化硅功率器件SiC MOSFET驅(qū)動而優(yōu)化。

BTD25350適用于以下碳化硅功率器件應(yīng)用場景：

充電樁中后級LLC用SiC MOSFET 方案

光伏儲能BUCK-BOOST中SiC MOSFET方案

高頻APF，用兩電平的三相全橋SiC MOSFET方案

空調(diào)壓縮機三相全橋SiC MOSFET方案

OBC后級LLC中的SIC MOSFET方案

服務(wù)器交流側(cè)圖騰柱PFC高頻臂GaN或者SiC方案

 

傾佳電子（Changer Tech）專業(yè)分銷的BASiC基本™第二代SiC碳化硅MOSFET兩大主要特色：

 

1.出類拔萃的可靠性：相對競品較為充足的設(shè)計余量來確保大規(guī)模制造時的器件可靠性。

BASiC基本™第二代SiC碳化硅MOSFET 1200V系列擊穿電壓BV值實測在1700V左右，高于市面主流競品，擊穿電壓BV設(shè)計余量可以抵御碳化硅襯底外延材料及晶圓流片制程的擺動，能夠確保大批量制造時的器件可靠性，這是BASiC基本™第二代SiC碳化硅MOSFET最關(guān)鍵的品質(zhì). BASiC基本™第二代SiC碳化硅MOSFET雪崩耐量裕量相對較高，也增強了在電力電子系統(tǒng)應(yīng)用中的可靠性。

 

2.可圈可點的器件性能：同規(guī)格較小的Crss帶來出色的開關(guān)性能。

BASiC基本™第二代SiC碳化硅MOSFET反向傳輸電容Crss 在市面主流競品中是比較小的，帶來關(guān)斷損耗Eoff也是市面主流產(chǎn)品中非常出色的，優(yōu)于部分海外競品，特別適用于LLC應(yīng)用，典型應(yīng)用如充電樁電源模塊后級DC-DC應(yīng)用。

 

Basic™ (BASiC Semiconductor) second generation SiC silicon carbide MOSFET has two main features:

1. Outstanding reliability: Compared with competing products, there is sufficient design margin to ensure device reliability during mass manufacturing.

The breakdown voltage BV value of BASiC Semiconductor's second-generation SiC silicon carbide MOSFET 1200V series is measured to be around 1700V, which is higher than mainstream competing products on the market. The breakdown voltage BV design margin can withstand silicon carbide substrate epitaxial materials and wafers. The swing of the tape-out process can ensure device reliability during mass manufacturing, which is the most critical quality of BASiC Semiconductor’s second-generation SiC silicon carbide MOSFET. BASiC Semiconductor’s second-generation SiC silicon carbide MOSFET The relatively high avalanche tolerance margin also enhances reliability in power electronic system applications.

2. Remarkable device performance: Smaller Crss with the same specifications brings excellent switching performance.

BASiC Semiconductor's second-generation SiC silicon carbide MOSFET reverse transmission capacitor Crss is relatively small among mainstream competing products on the market, and its turn-off loss Eoff is also very good among mainstream products on the market, better than some overseas competing products. , especially suitable for LLC applications, typical applications such as charging pile power module downstream DC-DC applications.

 

Ciss：輸入電容（Ciss＝Cgd＋Cgs） ⇒柵極-漏極和柵極-源極電容之和：它影響延遲時間；Ciss越大，延遲時間越長。BASiC基本™第二代SiC碳化硅MOSFET 優(yōu)于主流競品。

Crss：反向傳輸電容（Crss＝Cgd） ⇒柵極-漏極電容：Crss越小，漏極電流上升特性越好，這有利于MOSFET的損耗，在開關(guān)過程中對切換時間起決定作用，高速驅(qū)動需要低Crss。

Coss：輸出電容（Coss＝Cgd＋Cds）⇒柵極-漏極和漏極-源極電容之和：它影響關(guān)斷特性和輕載時的損耗。如果Coss較大，關(guān)斷dv／dt減小，這有利于噪聲。但輕載時的損耗增加。

 

傾佳電子（Changer Tech）專業(yè)分銷的基本™B2M第二代碳化硅MOSFET器件主要特色：

• 比導(dǎo)通電阻降低40%左右

• Qg降低了60%左右

• 開關(guān)損耗降低了約30%

• 降低Coss參數(shù)，更適合軟開關(guān)

• 降低Crss，及提高Ciss/Crss比值,降低器件在串?dāng)_行為下誤導(dǎo)通風(fēng)險

• 最大工作結(jié)溫175℃• HTRB、 HTGB+、 HTGB-可靠性按結(jié)溫Tj=175℃通過測試

• 優(yōu)化柵氧工藝，提高可靠性

• 高可靠性鈍化工藝

• 優(yōu)化終端環(huán)設(shè)計，降低高溫漏電流

• AEC-Q101

 

傾佳電子（Changer Tech）專業(yè)分銷的基本™第二代碳化硅SiC MOSFET主要有B2M160120H，B2M160120Z，B2M160120R，B2M080120H,B2M080120Z，B2M080120R，B2M018120H，B2M018120Z，B2M020120Y，B2M065120H，B2M065120Z，B2M065120R，B2M040120H，B2M040120Z，B2M040120R，B2M032120Y，B2M018120Z。適用大功率電力電子裝置的SiC MOSFET模塊，半橋SiC MOSFET模塊，ANPC三電平碳化硅MOSFET模塊，T型三電平模塊，MPPT BOOST SiC MOSFET模塊。

B2M032120Y國產(chǎn)替代英飛凌IMZA120R030M1H，安森美NTH4L030N120M3S以及C3M0032120K。

B2M040120Z國產(chǎn)替代英飛凌IMZA120R040M1H，安森美NTH4L040N120M3S，NTH4L040N120SC1以及C3M0040120K，意法SCT040W120G3-4AG。

B2M020120Y國產(chǎn)替代英飛凌IMZA120R020M1H，安森美NTH4L020N120SC1，NTH4L022N120M3S以及C3M0021120K，意法SCT015W120G3-4AG。

B2M1000170R國產(chǎn)代替英飛凌IMBF170R1K0M1，安森美NTBG1000N170M1以及C2M1000170J。

B2M065120H國產(chǎn)代替安森美NTHL070N120M3S。

B2M065120Z國產(chǎn)代替英飛凌IMZ120R060M1H，安森美NVH4L070N120M3S，C3M0075120K-A，意法SCT070W120G3-4AG。

B2M160120Z國產(chǎn)代替英飛凌AIMZHN120R160M1T，AIMZH120R160M1T

B2M080120Z國產(chǎn)代替英飛凌AIMZHN120R080M1T，AIMZH120R080M1T

B2M080120R國產(chǎn)代替英飛凌IMBG120R078M2H

B2M040120Z國產(chǎn)替代英飛凌AIMZHN120R040M1T，AIMZH120R040M1T

B2M040120R國產(chǎn)替代英飛凌IMBG120R040M2H

B2M018120R國產(chǎn)替代英飛凌IMBG120R022M2H

B2M018120Z國產(chǎn)替代英飛凌AIMZH120R020M1T，AIMZH120R020M1T

B2M065120Z國產(chǎn)替代英飛凌AIMZHN120R060M1T，AIMZH120R060M1T

 

正是由于SiC MOSFET的出色性能，其在光伏逆變器、UPS、ESS、電動汽車充電、燃料電池、電機驅(qū)動和電動汽車等領(lǐng)域都有越來越廣泛的應(yīng)用。

 

碳化硅MOSFET具有優(yōu)秀的高頻、高壓、高溫性能，是目前電力電子領(lǐng)域最受關(guān)注的寬禁帶功率半導(dǎo)體器件。在電力電子系統(tǒng)中應(yīng)用碳化硅MOSFET器件替代傳統(tǒng)硅IGBT器件，可提高功率回路開關(guān)頻率，提升系統(tǒng)效率及功率密度，降低系統(tǒng)綜合成本。適用于高性能變換器電路與數(shù)字化先進(jìn)控制、高效率 DC/DC 拓?fù)渑c控制，雙向 AC/DC、電動汽車車載充電機（OBC）/雙向OBC、車載電源、集成化 OBC ，雙向 DC/DC、多端口 DC/DC 拓?fù)渑c控制，直流配網(wǎng)的電力電子變換器。SiC MOSFET越來越多地用于高壓電源轉(zhuǎn)換器，因為它們可以滿足這些應(yīng)用對尺寸、重量和/或效率的嚴(yán)格要求.