中國(guó)粉體網(wǎng)訊 東芝推出業(yè)內(nèi)首款2200V雙碳化硅MOSFET模塊MG250YD2YMS3,該模塊可簡(jiǎn)化逆變器設(shè)計(jì)并提高其功率密度,從而減小模塊體積及重量。
傳統(tǒng)三電平逆變器(three-level inverter)開(kāi)關(guān)損耗較低,這是因?yàn)殚_(kāi)關(guān)電器的開(kāi)路電壓(off-state voltage)為線電壓(line voltage)的一半。而相較于三電平逆變器,兩電平逆變器(two-level inverter)模塊數(shù)量較少,有助于設(shè)備小型化。但是,由于外加電壓(applied voltage)與線電壓一致,因此兩電平逆變器需要具有更高擊穿電壓(breakdown voltage)的半導(dǎo)體器件。解決上述適配問(wèn)題至關(guān)重要,因?yàn)橄噍^于傳統(tǒng)三電平硅(Si)IGBT逆變器,基于新器件的兩電平逆變器已實(shí)現(xiàn)更高的工作頻率及更低的功率損耗。
該2200V雙碳化硅MOSFET模塊的漏源電壓(VDSS)額定值為2200V,可支持漏端電流(continuous drain current)為250A,漏極電流(脈沖)(IDP)為500A的器件。該2200V雙碳化硅MOSFET模塊的隔離電壓(Visol)為4000Vrms,器件可在高達(dá)150℃的通道溫度(Tch)下工作。
該2200V雙碳化硅MOSFET模塊的傳導(dǎo)損耗(conduction loss)較低,漏極-源極導(dǎo)通電壓(傳感器)(VDS(on)sense)僅為0.7V。此外,其開(kāi)關(guān)損耗實(shí)現(xiàn)最小化,典型的導(dǎo)通損耗和關(guān)斷損耗分別為14mJ和11 mJ,這意味著該模塊對(duì)熱管理的要求更低,從而可實(shí)現(xiàn)逆變器小型化。
該2200V雙碳化硅MOSFET模塊(MG250YD2YMS3)對(duì)漂移層(drift layer)雜質(zhì)濃度和厚度進(jìn)行優(yōu)化,濃度與厚度之間的關(guān)聯(lián)與現(xiàn)有產(chǎn)品中,導(dǎo)通電阻(RDS(ON))與絕緣擊穿電壓之間的關(guān)聯(lián)相同。這種優(yōu)化措施同時(shí)也增強(qiáng)了模塊對(duì)宇宙射線的抗擾性,而這也正是光伏系統(tǒng)的重要需求。此外,該模塊在p型硅(p-base)和n基區(qū)(n-drift)之間嵌入具有箝位PN結(jié)(PN junction)的肖特基二極管(SBD),保障了模塊在反向傳導(dǎo)條件下的可靠性。
東芝全碳化硅模塊的開(kāi)關(guān)能量損耗遠(yuǎn)低于同類硅模塊。相比之下,新型碳化硅MOSFET模塊的頻率是傳統(tǒng)硅絕緣柵雙極晶體管(IGBT)的兩倍。與三電平碳化硅逆變器相比,兩電平碳化硅逆變器的損耗低37%。
(中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/長(zhǎng)安)
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