T型三電平拓?fù)浼軜?gòu)深入剖析與碳化硅MOSFET技術(shù)優(yōu)勢的全面研究報告
傾佳電子(Changer Tech)是一家專注于功率半導(dǎo)體和新能源汽車連接器的分銷商。主要服務(wù)于中國工業(yè)電源、電力電子設(shè)備和新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈。傾佳電子聚焦于新能源、交通電動化和數(shù)字化轉(zhuǎn)型三大方向,力推BASiC基本半導(dǎo)體SiC碳化硅MOSFET單管,SiC碳化硅MOSFET功率模塊,SiC模塊驅(qū)動板等功率半導(dǎo)體器件以及新能源汽車連接器。?
傾佳電子楊茜致力于推動國產(chǎn)SiC碳化硅模塊在電力電子應(yīng)用中全面取代進(jìn)口IGBT模塊,助力電力電子行業(yè)自主可控和產(chǎn)業(yè)升級!
傾佳電子楊茜咬住SiC碳化硅MOSFET功率器件三個必然,勇立功率半導(dǎo)體器件變革潮頭:
傾佳電子楊茜咬住SiC碳化硅MOSFET模塊全面取代IGBT模塊和IPM模塊的必然趨勢!
傾佳電子楊茜咬住SiC碳化硅MOSFET單管全面取代IGBT單管和大于650V的高壓硅MOSFET的必然趨勢!
傾佳電子楊茜咬住650V SiC碳化硅MOSFET單管全面取代SJ超結(jié)MOSFET和高壓GaN 器件的必然趨勢!
1. 引言
在當(dāng)今電力電子技術(shù)迅猛發(fā)展的背景下,能源轉(zhuǎn)換效率、功率密度以及系統(tǒng)可靠性已成為衡量功率變換系統(tǒng)性能的核心指標(biāo)。隨著光伏逆變器、電動汽車(EV)充電樁、有源電力濾波器(APF)以及工業(yè)電機(jī)驅(qū)動等應(yīng)用向更高電壓等級(如800V及以上)和更高開關(guān)頻率邁進(jìn),傳統(tǒng)的兩電平電壓源逆變器(VSI)逐漸顯露出其在耐壓等級、諧波失真(THD)以及電磁干擾(EMI)方面的局限性。
為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn),多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生。其中,T型三電平拓?fù)洌═-type Neutral Point Clamped, TNPC)憑借其在傳導(dǎo)損耗、器件數(shù)量以及控制復(fù)雜度之間的優(yōu)異平衡,成為了中低壓大功率應(yīng)用中的主流選擇。然而,在傳統(tǒng)的硅(Si)基器件時代,T型拓?fù)涫芟抻诠鐸GBT(絕緣柵雙極型晶體管)的開關(guān)特性,尤其是體二極管的反向恢復(fù)特性,其性能潛力未能得到完全釋放。
碳化硅(Silicon Carbide, SiC)作為第三代寬禁帶半導(dǎo)體材料的代表,憑借其高臨界擊穿場強(qiáng)、高電子飽和漂移速率以及優(yōu)良的熱導(dǎo)率,正在根本性地重塑電力電子系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)則。本報告將從T型三電平拓?fù)涞睦碚摶A(chǔ)出發(fā),深入剖析其固有優(yōu)缺點,并結(jié)合深圳基本半導(dǎo)體(BASIC Semiconductor)的最新研究成果與產(chǎn)品數(shù)據(jù),詳盡論述SiC MOSFET如何從物理層面上克服傳統(tǒng)T型拓?fù)涞娜毕?,實現(xiàn)系統(tǒng)性能的跨越式提升。
2. T型三電平拓?fù)洌═NPC)的理論架構(gòu)與運(yùn)行機(jī)理
2.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)解析
T型三電平拓?fù)洌瑢W(xué)術(shù)上常稱為中點鉗位晶體管(Transistor Clamped Converter)或中點導(dǎo)頻(Neutral Point Pilot, NPP)拓?fù)?。其基本結(jié)構(gòu)可以看作是在傳統(tǒng)兩電平半橋的基礎(chǔ)上,增加了一個連接直流母線中點(Neutral Point, N)與交流輸出端(AC)的雙向開關(guān)支路。

2.1.1 功率回路構(gòu)成
一個典型的單相T型橋臂包含四個功率半導(dǎo)體器件:
- 外管(Outer Switches, T1?,T4?): 連接直流母線正極(DC+)與輸出端,以及輸出端與直流母線負(fù)極(DC-)。在800V直流母線系統(tǒng)中,這兩個開關(guān)管在關(guān)斷狀態(tài)下需要承受全部的直流母線電壓(VDC?),因此通常需要選用耐壓等級為1200V的功率器件。
- 內(nèi)管(Inner Switches, T2?,T3?): 構(gòu)成雙向開關(guān),連接直流中點與輸出端。由于中點電位被固定在VDC?/2,這兩個開關(guān)管在任何工作模態(tài)下僅需承受一半的母線電壓。因此,在800V系統(tǒng)中,內(nèi)管通常選用耐壓等級為600V或650V的器件。
這種“外管高壓、內(nèi)管低壓”的非對稱耐壓特性,是T型拓?fù)鋮^(qū)別于二極管鉗位型(NPC/I-type)三電平拓?fù)涞淖铒@著特征。
2.1.2 換流模態(tài)與路徑
T型拓?fù)渚哂腥N輸出電平狀態(tài):
- 正電平狀態(tài)(P狀態(tài)): 上管T1?導(dǎo)通,輸出電壓為+VDC?/2。電流路徑為DC+ → T1? → Load。
- 零電平狀態(tài)(O狀態(tài)): 中點雙向開關(guān)(T2?/T3?)導(dǎo)通,輸出電壓為0(相對于中點)。電流路徑為Neutral → T2?/T3? → Load。
- 負(fù)電平狀態(tài)(N狀態(tài)): 下管T4?導(dǎo)通,輸出電壓為?VDC?/2。電流路徑為Load → T4? → DC-。
2.2 T型拓?fù)涞暮诵膬?yōu)勢
相較于傳統(tǒng)的兩電平拓?fù)浜虸型NPC拓?fù)?,T型三電平展現(xiàn)出獨特的工程價值:
2.2.1 優(yōu)異的低傳導(dǎo)損耗特性
在T型拓?fù)渲?,?dāng)輸出處于P狀態(tài)或N狀態(tài)時,電流僅流過一個外管(T1?或T4?)。相比之下,I型NPC拓?fù)湓谳敵龈叩碗娖綍r,電流必須流經(jīng)兩個串聯(lián)的器件。
- 物理意義: 減少了通態(tài)電流路徑上的半導(dǎo)體器件數(shù)量,直接降低了導(dǎo)通壓降和傳導(dǎo)損耗。這使得T型拓?fù)湓谀孀兤魈幱诟哒{(diào)制比(輸出電壓幅值較大)工況下,效率優(yōu)勢尤為明顯。
2.2.2 輸出波形質(zhì)量提升
作為三電平拓?fù)?,T型逆變器的線電壓輸出具有五個電平階梯(+VDC?,+VDC?/2,0,?VDC?/2,?VDC?)。相比兩電平的三階梯波形,三電平波形更接近正弦波。
- 諧波影響: 顯著降低了輸出電壓的總諧波失真(THD)。
- 濾波器優(yōu)化: 允許使用更小體積、更低成本的LC濾波器,提升了系統(tǒng)的功率密度。
2.2.3 簡化的電路設(shè)計
與I型NPC相比,T型拓?fù)錈o需鉗位二極管,雖然增加了有源開關(guān)的數(shù)量,但在器件總數(shù)和驅(qū)動電路的布局上,T型結(jié)構(gòu)往往更加緊湊,且不需要處理串聯(lián)器件的均壓問題。
2.3 T型三電平拓?fù)涞墓逃腥秉c(硅基時代)
盡管T型拓?fù)湓诶碚撋暇哂兄T多優(yōu)勢,但在實際工程應(yīng)用中,特別是使用硅基IGBT作為功率開關(guān)時,面臨著嚴(yán)峻的技術(shù)瓶頸。
2.3.1 換流回路中的反向恢復(fù)損耗
這是T型拓?fù)渥钪旅娜觞c。當(dāng)系統(tǒng)從“O狀態(tài)”(中點續(xù)流)切換到“P狀態(tài)”或“N狀態(tài)”時,必須關(guān)斷內(nèi)管支路并開通外管。
- 過程描述: 假設(shè)電流從中點經(jīng)T2?/T3?流向負(fù)載(O狀態(tài)),此時需要切換至T1?導(dǎo)通(P狀態(tài))。在T1?開通瞬間,內(nèi)管支路中的二極管(若是IGBT方案則是反并聯(lián)二極管)被迫經(jīng)歷反向恢復(fù)過程。
- 硅器件局限: 硅基快恢復(fù)二極管(FRD)存在顯著的反向恢復(fù)電荷(Qrr?)。在反向恢復(fù)期間,大量載流子復(fù)合會產(chǎn)生巨大的反向恢復(fù)電流尖峰。這個電流尖峰會直接疊加在正在開通的T1?上。
- 后果: 導(dǎo)致外管T1?承受極高的開通損耗(Eon?),同時產(chǎn)生嚴(yán)重的電磁干擾(EMI)。這直接限制了硅基T型逆變器的開關(guān)頻率,通常難以超過20kHz 1=。
2.3.2 復(fù)雜的死區(qū)控制與驅(qū)動時序
由于T型拓?fù)渖婕叭齻€電平的切換,且必須嚴(yán)格避免外管直通(T1?與T4?同時導(dǎo)通)以及非預(yù)期的換流路徑,其驅(qū)動時序邏輯遠(yuǎn)比兩電平復(fù)雜。特別是在硅器件開關(guān)速度較慢、拖尾電流(Tail Current)嚴(yán)重的情況下,為了保證安全,往往需要設(shè)置較長的死區(qū)時間(Deadtime),這會引入較大的輸出電壓誤差和低次諧波。
2.3.3 不對稱的熱分布
由于外管和內(nèi)管耐壓等級不同(1200V vs 600V),且工作時長隨調(diào)制比變化,導(dǎo)致功率器件的損耗分布極不均勻。在低調(diào)制比或無功功率較大時,內(nèi)管熱應(yīng)力巨大;而在高調(diào)制比有功輸出時,外管熱應(yīng)力占主導(dǎo)。硅IGBT熱導(dǎo)率的限制使得這種熱不平衡難以通過器件自身緩解,增加了散熱器設(shè)計的難度。
3. 碳化硅(SiC)MOSFET的技術(shù)特性與變革
為了克服硅基T型拓?fù)涞纳鲜鋈毕?,引入寬禁帶半?dǎo)體材料成為必然選擇。SiC MOSFET憑借其材料特性,為解決T型拓?fù)涞耐袋c提供了物理層面的解決方案。



3.1 寬禁帶材料的物理優(yōu)勢
碳化硅材料(4H-SiC)相對于硅(Si)具有本質(zhì)上的物理優(yōu)越性:
禁帶寬度(Bandgap): SiC約為3.26 eV,是Si(1.12 eV)的3倍。這使得SiC器件能夠在更高溫度下工作,且漏電流極低。
臨界擊穿場強(qiáng)(Critical Breakdown Field): SiC約為Si的10倍。這意味著在相同耐壓等級下,SiC器件的漂移區(qū)厚度可以做得更?。▋H為Si的1/10),摻雜濃度更高。
- 推論: 直接導(dǎo)致了SiC MOSFET具有極低的比導(dǎo)通電阻(Specific On-Resistance),在高壓器件中優(yōu)勢尤為明顯。
電子飽和漂移速率: SiC是Si的2倍,允許載流子以更高速度運(yùn)動,從而實現(xiàn)極快的開關(guān)速度和極低的開關(guān)損耗。
熱導(dǎo)率: SiC的熱導(dǎo)率約為Si的3倍,接近于銅,極大提升了器件將熱量傳導(dǎo)至封裝外殼的能力 。
3.2 第三代SiC MOSFET芯片技術(shù)
基本半導(dǎo)體(BASIC Semiconductor)推出的第三代(B3M系列)SiC MOSFET,代表了當(dāng)前國產(chǎn)碳化硅芯片技術(shù)的先進(jìn)水平。其核心技術(shù)特征包括:

3.2.1 優(yōu)化的比導(dǎo)通電阻
通過先進(jìn)的平面柵或溝槽柵工藝,第三代芯片在保持高可靠性的前提下,顯著降低了比導(dǎo)通電阻(Ron,sp?≈2.5mΩ?cm2)。
- 數(shù)據(jù)支撐: 以B3M013C120Z為例,這款1200V的SiC MOSFET在25°C下的典型導(dǎo)通電阻僅為13.5mΩ 。在1200V耐壓等級下實現(xiàn)如此低的阻抗,對于降低T型拓?fù)渲谐袎?200V的外管傳導(dǎo)損耗至關(guān)重要。
3.2.2 極低的反向傳輸電容(Crss?)
Crss?(米勒電容)是影響開關(guān)速度和抗干擾能力的關(guān)鍵參數(shù)。第三代芯片通過工藝優(yōu)化,提高了Ciss?/Crss?的比值。
- 技術(shù)優(yōu)勢: 這一比值的提升增強(qiáng)了器件抵抗“Cdv/dt誤導(dǎo)通”的能力。在T型拓?fù)涞母咚贀Q流過程中,橋臂中點電壓劇烈波動,極易通過米勒電容耦合導(dǎo)致關(guān)斷器件誤導(dǎo)通?;景雽?dǎo)體的設(shè)計有效降低了這種串?dāng)_風(fēng)險,提升了系統(tǒng)的魯棒性 。
3.2.3 更優(yōu)的品質(zhì)因數(shù)(FOM)
品質(zhì)因數(shù)(FOM=RDS(on)?×Qg?)是衡量功率器件綜合性能的核心指標(biāo)。第三代芯片的FOM值降低了約30%,意味著在相同的導(dǎo)通電阻下,驅(qū)動所需的柵極電荷量更小,驅(qū)動損耗更低,開關(guān)速度更快 。
4. SiC MOSFET克服T型拓?fù)淙秉c的技術(shù)路徑
SiC MOSFET并非僅僅是硅IGBT的簡單替代,它從根本上改變了T型拓?fù)涞膿Q流物理過程,將“缺點”轉(zhuǎn)化為“特點”。
4.1 徹底解決反向恢復(fù)損耗問題
如前所述,硅基T型拓?fù)涞淖畲笸袋c在于內(nèi)管二極管的反向恢復(fù)。SiC MOSFET通過兩種機(jī)制完美解決了這一問題:
4.1.1 極低反向恢復(fù)電荷的體二極管
SiC MOSFET天然具備體二極管(Body Diode)。不同于Si MOSFET體二極管極差的反向恢復(fù)特性,SiC MOSFET的體二極管由于是多數(shù)載流子器件(或者是極短壽命的少數(shù)載流子注入),其反向恢復(fù)電荷(Qrr?)極小,反向恢復(fù)時間(trr?)極短。
表1:1200V器件反向恢復(fù)特性對比
| 參數(shù)指標(biāo) | 基本半導(dǎo)體 SiC MOSFET (B3M040120Z) | 國際競品C (SiC MOSFET) | 國際競品I (SiC MOSFET) | 傳統(tǒng)硅基快恢復(fù)二極管 (典型值估算) |
|---|---|---|---|---|
| 反向恢復(fù)電荷 (Qrr?) | 0.28 μC | 0.26 μC | 0.25 μC | > 5.0 μC |
| 反向恢復(fù)時間 (trr?) | 19 ns | - | - | > 200 ns |
| 反向恢復(fù)峰值電流 (Irrm?) | 19 A | 18.7 A | 17.6 A | > 80 A |
- 分析: 數(shù)據(jù)顯示,基本半導(dǎo)體B3M系列的Qrr?僅為0.28μC。相比于硅器件微庫倫(μC)級別甚至更高的電荷量,SiC幾乎可以被認(rèn)為是“無反向恢復(fù)”的。
- 系統(tǒng)收益: 當(dāng)T型逆變器從內(nèi)管續(xù)流切換到外管導(dǎo)通時,外管幾乎不需要為抽走內(nèi)管二極管的存儲電荷而消耗能量。這直接消除了巨大的開通電流尖峰,使得開通損耗(Eon?)大幅下降。
4.2 突破開關(guān)頻率限制
硅基T型逆變器通常受限于熱設(shè)計,頻率被限制在10kHz-20kHz。而SiC MOSFET的低開關(guān)損耗特性(Eon?和Eoff?均極低)打破了這一熱桎梏。
表2:開關(guān)損耗對比
| 測試項目 | Basic Semi B3M040120Z | 競品C (Cree) | 競品I (Infineon) | 備注 |
|---|---|---|---|---|
| 開通損耗 (Eon?) | 663 μJ | 630 μJ | 600 μJ | 測試條件:800V/40A |
| 關(guān)斷損耗 (Eoff?) | 162 μJ | 230 μJ | 170 μJ | Basic關(guān)斷損耗優(yōu)勢明顯 |
分析: 基本半導(dǎo)體SiC MOSFET在關(guān)斷損耗上表現(xiàn)尤為出色(162 μJ vs 競品 230 μJ)。極低的開關(guān)損耗總和使得T型逆變器的開關(guān)頻率可以輕松提升至40kHz甚至100kHz以上。
系統(tǒng)級影響:
- 磁性元件體積縮減: 濾波電感和變壓器的體積與頻率成反比。頻率提升5倍,磁性元件體積可縮減50%以上。
- 動態(tài)響應(yīng)提升: 高頻開關(guān)意味著控制環(huán)路的帶寬可以更高,對電網(wǎng)波動或負(fù)載突變的響應(yīng)速度更快,這對APF等應(yīng)用至關(guān)重要。
4.3 改善導(dǎo)通損耗與輕載效率
IGBT由于存在集射極飽和壓降(VCE(sat)?),在小電流下也存在固定的電壓降(通常>1.0V),導(dǎo)致輕載效率不佳。而SiC MOSFET呈阻性特性(VDS?=ID?×RDS(on)?)。
- T型應(yīng)用場景: 光伏逆變器等設(shè)備大部分時間工作在半載或輕載狀態(tài)。
- SiC優(yōu)勢: 在輕載下,SiC MOSFET的導(dǎo)通壓降極低(遠(yuǎn)小于IGBT的膝電壓),顯著提升了系統(tǒng)的加權(quán)效率(如歐洲效率、中國效率)。
- 具體數(shù)據(jù): 1200V的BMF540R12KA3模塊,其導(dǎo)通電阻低至2.3mΩ 。在200A電流下,壓降僅為0.46V,遠(yuǎn)低于同等級IGBT通常1.5V-2.0V的飽和壓降。
5. 封裝與可靠性:支撐SiC性能的基石
SiC芯片的優(yōu)異性能如果缺乏先進(jìn)封裝技術(shù)的支撐,在系統(tǒng)層面將大打折扣。針對T型拓?fù)涞母吖β拭芏刃枨螅景雽?dǎo)體采用了一系列先進(jìn)封裝工藝。





5.1 氮化硅(Si3?N4?)AMB陶瓷基板
傳統(tǒng)模塊多使用氧化鋁(Al2?O3?)DBC基板,其熱導(dǎo)率低(約24 W/mK)且機(jī)械強(qiáng)度一般。為了匹配SiC的高功率密度和高結(jié)溫特性,基本半導(dǎo)體的工業(yè)模塊引入了**高性能Si3?N4? AMB(活性金屬釬焊)**基板 。
表3:陶瓷基板性能對比
| 性能指標(biāo) | Al2?O3? (傳統(tǒng)DBC) | AlN (氮化鋁) | Si3?N4? (氮化硅 AMB) | 對T型拓?fù)涞囊饬x |
|---|---|---|---|---|
| 熱導(dǎo)率 (W/mK) | 24 | 170 | 90 | 雖低于AlN,但遠(yuǎn)高于氧化鋁,保證散熱。 |
| 抗彎強(qiáng)度 (N/mm2) | 450 | 350 | 700 | 極高的機(jī)械強(qiáng)度,抗熱沖擊能力強(qiáng)。 |
| 斷裂韌性 (Mpa·m?) | 4.2 | 3.4 | 6.0 | 防止在劇烈溫度循環(huán)中基板開裂。 |
| 熱膨脹系數(shù) (ppm/K) | 6.8 | 4.7 | 2.5 | 與SiC芯片(~4.0)更匹配,減少熱應(yīng)力。 |
- 深度洞察: 雖然氮化鋁(AlN)熱導(dǎo)率更高,但其脆性大,易在T型拓?fù)漕l繁的功率循環(huán)中發(fā)生斷裂。Si3?N4?雖然熱導(dǎo)率略低,但由于其極高的機(jī)械強(qiáng)度,可以將基板做得更?。ǖ湫秃穸?60μm),從而降低總熱阻,同時在1000次溫度沖擊試驗后仍保持良好的結(jié)合強(qiáng)度,極大提升了模塊的可靠性 。
5.2 銀燒結(jié)與低感設(shè)計
- 銀燒結(jié)工藝(Silver Sintering): 在數(shù)據(jù)手冊1中明確提到采用了銀燒結(jié)工藝。相比傳統(tǒng)錫焊,銀燒結(jié)層的熱導(dǎo)率高出5倍以上,熔點高,徹底解決了高溫下焊層老化、空洞率增加的問題,使得SiC器件能夠長期穩(wěn)定工作在175°C結(jié)溫下。
- 低雜散電感: T型拓?fù)涞母哳l開關(guān)會產(chǎn)生極高的di/dt。如果回路電感大,會產(chǎn)生極高的電壓尖峰(V=L×di/dt)。基本半導(dǎo)體的62mm模塊實現(xiàn)了14nH及以下的超低雜散電感設(shè)計 ,配合TO-247-4封裝的開爾文源極(Kelvin Source)設(shè)計 ,有效抑制了開關(guān)震蕩和門極干擾。
5.3 可靠性驗證數(shù)據(jù)
可靠性是工業(yè)應(yīng)用的生命線。基本半導(dǎo)體的SiC MOSFET通過了極其嚴(yán)苛的加嚴(yán)測試 :
- HTRB(高溫反偏): 在175°C、100% BV電壓下測試2500小時(標(biāo)準(zhǔn)通常為1000小時),參數(shù)漂移微乎其微。
- H3TRB(高壓高濕高溫反偏): 在1200V高壓下進(jìn)行測試,驗證了器件在惡劣環(huán)境下的抗潮濕、抗離子遷移能力。
- TDDB(柵氧經(jīng)時擊穿): 評估結(jié)果顯示,B2M系列器件在VGS?=20V下工作壽命超過108小時(>1.1萬年),徹底打消了市場對SiC柵氧脆弱的顧慮。
6. 應(yīng)用場景分析與選型建議
基于上述技術(shù)優(yōu)勢,SiC MOSFET T型拓?fù)湓诙鄠€高端應(yīng)用領(lǐng)域展現(xiàn)出無可替代的價值。
6.1 光伏組串式逆變器與儲能PCS
工況特點: 800V-1100V直流輸入,追求極致的轉(zhuǎn)換效率和高功率密度。
SiC T型方案: 使用Pcore?6 E3B模塊(ANPC拓?fù)洌?/p>
- 優(yōu)勢: ANPC結(jié)構(gòu)配合SiC,不僅消除了反向恢復(fù)損耗,還通過特定的調(diào)制策略平衡了內(nèi)外管的熱損耗分布,解決了硅基T型拓?fù)涞臒岵黄胶鈫栴}。
- 選型推薦: 1200V的BMF011MR12E1G3(11mΩ)或分立器件B3M013C120Z,可實現(xiàn)>99%的峰值效率。
6.2 電動汽車大功率充電樁
工況特點: 寬電壓范圍輸出(200V-1000V),雙向能量流動(V2G),緊湊體積。
SiC T型方案: 用于AC/DC整流級(PFC)。
- 優(yōu)勢: T型三電平相比兩電平,電感體積減小30%-50%。SiC的高頻特性使得充電模塊功率密度輕松突破40W/in3。
- 選型推薦: BMF240R12E2G3(Pcore?2 E2B半橋模塊),專為大功率快充設(shè)計,集成NTC,安裝簡便。
6.3 有源電力濾波器(APF)
工況特點: 需要極高的開關(guān)頻率以精確跟蹤并抵消高次諧波(50次以上)。
SiC T型方案: 只有SiC能支持APF在三電平下運(yùn)行于40kHz-60kHz。
- 優(yōu)勢: 極低的延時和高帶寬,使得諧波補(bǔ)償率大幅提升。
- 選型推薦: 針對100A APF,推薦使用BMF008MR12E2G3(8mΩ)模塊 ,利用其極低的導(dǎo)通損耗應(yīng)對大電流。
7. 結(jié)論
深圳市傾佳電子有限公司(簡稱“傾佳電子”)是聚焦新能源與電力電子變革的核心推動者:
傾佳電子成立于2018年,總部位于深圳福田區(qū),定位于功率半導(dǎo)體與新能源汽車連接器的專業(yè)分銷商,業(yè)務(wù)聚焦三大方向:
新能源:覆蓋光伏、儲能、充電基礎(chǔ)設(shè)施;
交通電動化:服務(wù)新能源汽車三電系統(tǒng)(電控、電池、電機(jī))及高壓平臺升級;
數(shù)字化轉(zhuǎn)型:支持AI算力電源、數(shù)據(jù)中心等新型電力電子應(yīng)用。
公司以“推動國產(chǎn)SiC替代進(jìn)口、加速能源低碳轉(zhuǎn)型”為使命,響應(yīng)國家“雙碳”政策(碳達(dá)峰、碳中和),致力于降低電力電子系統(tǒng)能耗。


T型三電平拓?fù)湓诶碚撋暇哂械蛽p耗、低諧波的優(yōu)異架構(gòu)基因,但在硅基器件時代,其潛力被二極管反向恢復(fù)損耗、開關(guān)頻率限制以及熱分布不均等物理缺陷所壓制。
碳化硅MOSFET的引入,不僅僅是一次器件的升級,更是一場拓?fù)湫阅艿慕夥拧?/p>
- 物理層面: SiC材料的高臨界場強(qiáng)和高漂移速率,實現(xiàn)了高耐壓與低導(dǎo)通電阻的統(tǒng)一。
- 器件層面: 第三代SiC MOSFET,將反向恢復(fù)電荷降低了兩個數(shù)量級,徹底消除了T型拓?fù)涞膿Q流“痛點”。
- 系統(tǒng)層面: 極低的開關(guān)損耗釋放了頻率限制,配合Si3?N4? AMB先進(jìn)封裝,使得系統(tǒng)體積大幅縮小,效率突破99%大關(guān)。
基本半導(dǎo)體(BASIC Semiconductor)通過全產(chǎn)業(yè)鏈的布局,從芯片設(shè)計(B3M系列)、晶圓制造到車規(guī)級模塊封裝(Pcore系列),提供了一整套高性能、高可靠性的SiC解決方案。實測數(shù)據(jù)證明,其產(chǎn)品在靜態(tài)參數(shù)、動態(tài)開關(guān)特性以及長期可靠性方面均達(dá)到甚至超越了國際一線水平。對于追求極致效率與功率密度的現(xiàn)代電力電子系統(tǒng)而言,采用SiC MOSFET構(gòu)建T型三電平拓?fù)?,已不僅僅是技術(shù)趨勢,更是實現(xiàn)高性能能源轉(zhuǎn)換的必然選擇。
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