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具驅動源極引腳之低電感表面封裝 SiC MOSFET

本文作者:ROHM       點擊: 2021-02-17 10:44
前言:
 
 
人們普遍認為,SiC MOSFET 可以實現非常快的切換速度,有助大幅降低功率轉換過程中的能量損耗。然而由於傳統功率半導體封裝上的限制,在實際應用時並非都能徹底發揮SiC 元件的全部潛力。
在本文中我們將探討傳統封裝的一些侷限性,然後介紹採用更好的封裝形式所帶來的優點。最後會介紹對使用圖騰柱(Totem-Pole) 拓撲的3.7kW單相PFC 進行封裝改善後,所獲得的改善效果。
 
本文將以一個3.7kW單相PFC 電路為應用案例來說明表面封裝SiC MOSFET 能夠實現的性能。這種功率級單相PFC 可用作單相3.7kW 車電充電器的輸入級,或用作11kW 車電充電系統的構件。


圖:多個3.7kW PFC 組成的11kW OBC 電路方塊圖
 
研究結果表明,特別是在大電流條件下,由於閘極環路不受dI/dt 以及源極引腳電感導致的電壓降的影響,因此採用表面封裝的產品導通損耗大幅降低。整體封裝電感減少還使得SiC MOSFET 的
關斷速度加快。這兩個特性大幅降低了元件導通和關斷時的切換損耗。在系統方面,圖騰柱PFC 中採用RDS(ON) 為60mΩ 的650V SiC MOSFET 時的轉換效率超過98%,這將有助實現小型化設計,
對於車電充電器等車電應用研發來說是非常重要的關鍵點。
 
 

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