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2018年7月12日的SiC功率元件

何谓的SiC-MOSFET碳化硅-MOSFET的应用实例

何谓的SiC-MOSFET

本章将介绍部分的SiC-MOSFET的应用实例。其中也包括一些以前的资讯和原型级别的内容,总之希望通过这些介绍能说明大家认识采用的SiC-MOSFET的好处以及可实现的新功能。另外,除了碳化硅-MOSFET,还可以从這裡瞭解SiC-SBD,全SiC模組的應用實例。

的SiC-MOSFET应用实例1:相移的DC / DC转换器

下面是展示机,是与功率动力辅助科技有限公司联合制作的。

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全橋式變流器部分使用了3種電晶體(Si IGBT,第二代SiC-MOSFET,上一章介绍的第三代沟槽结构的SiC-MOSFET),组成相同尺寸的相移DCDC转换器,就是用来比较各产品效率的展示机。

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首先,在SiC基MOSFET的组成中,发挥了开关性能的优势实现了硅IGBT很难实现的100kHz的高频工作和功率提升。另外,第二代(2G)的SiC-MOSFET中,由2个电晶体并联组成了1个开关,但由于第三代(3G)的SiC-MOSFET导通电阻更低,电晶体数得以从8个减少到4个。关于效率,采用第三代(3G)的SiC-MOSFET时的结果最理想,无论哪种的SiC-MOSFET的效率均超过硅IGBT。

的SiC-MOSFET应用实例2:脉冲电源

脉冲电源是在短时间内暂态供电的系统,应用例有气体雷射器,加速器,X射线,电浆电源等。作为现有的解决方案有闸流管等真空管和硅开关,但市场需要更高耐压更高速的开关。针对这种市场需求,利用碳化硅的高耐压和高速性能,实现了超高电压高速开关。从高速性的角度看这是硅IGBT很难实现的。下例是与福岛碳化硅应用技研株式会社,株式会社京都中子,国立研究研发法人科学技术振兴机构合作研发,在CEATEC 2014,TECHNO-FRONTIER2015展出的产品。

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·超高压脉冲电源

  • 特长
  • ・超高耐壓偽N頻道SiC MOSFET
  • ·低导通电阻
    (传统产品的1/100以下)
  • ·高重复频率应用例
  • 应用实例
  • ·电荷粒子加速器
  • ·医疗用装置电源
  • ・電漿產生器等
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·1〜10kV的随机脉冲产生器:13.2kV的SiC开关
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重点:

·通过碳化硅MOSFET的应用实例,思考的SiC-MOSFET的有效性。

理解的SiC(碳化矽)功率元件和活用范例