安森美半导体的领先的碳化硅(SiC) MOSFET方案的优势

安森美半导体是领先的宽禁带半导体制造商，是该技术的先锋，并创建了最低RDSon 的SiC MOSFET之一。我们提供同类最佳的封装技术，全面的高能效电源方案，包括先进的基于碳化硅(SiC)的器件如SiC MOSFET、SiC二极管、SiC和氮化镓(GaN)驱动器及集成模块。

安森美半导体推出了两个新系列：1200伏(V)和900 V N沟道SiC MOSFET，扩展了其宽禁带(WBG)器件系列。本文介绍该技术，您可了解我们介绍的新的SiC MOSFET的用例，以及哪些终端应用将得益于我们新的SiC方案。

1200 V SiC MOSFET

问：1200 V，20mΩ N沟道SiC MOSFET NTHL020N120SC1的主要特性是什么?

答：NTHL020N120SC1的设计旨在在1200V的阻断电压(VDSS)下提供极低的导通损耗。 此外，它被设计为以低内部门极电阻(Rg =1.81Ω)和低输出电容(Coss = 260pF)快速驱动。

问：相较安森美半导体现有的SiC MOSFET (在推出NTHL020N120SC1前)，NTHL020N120SC1有哪些改进的特性?

答：这是我们的第一代SiC MOSFET，因此不能与以前的器件进行比较。但是，我们的器件相对于市场上的其他器件具有一些优势-强大的氧化物性能(VGS额定值为+ 25V / -15V)，无Vth漂移，无体二极管漂移，高开关速度，具有dv / dt控制的平滑门极驱动以及强大的体二极管用于硬开关。

问：NTHL020N120SC1提供什么有竞争力的规格?

答：我们的1200V SiC MOSFET器件在市场上非常有竞争力，满足或超越大多数客户的规格。每个应用都关注不同的参数，但总的来说，我们将我们的器件设计为可快速运行，从而减少了开关和导通损耗。 为此，我们实现了较低的RDSon，并选择了低的内部门极电阻以快速开关。我们设计的器件强固耐用，具有超过100V / ns的快速瞬态抗扰度。

问：SiC的优势是什么?

答：SiC的优势在于材料本身具有比硅高10倍的介电击穿场强，高2倍的电子饱和速率，高3倍的导热率。 系统优势是降低功率损耗，提高功率密度、工作频率，耐受的工作温度，降低EMI，最重要的是降低系统尺寸和成本，从而提供最高能效。

终端应用：

问：有哪些终端应用将充分利用NTHL020N120SC1的主要特性?

答：有多种终端应用将显著得益于减少物料单(BOM)成分以及增加功率密度。两个尤为明显的特定应用是太阳能逆变器以及电动汽车(EV)充电桩。

问：为什么SiC MOSFET产品特别有利于太阳能逆变器和电动汽车充电桩? 这些应用是否有强烈的尺寸/外形要求? 如果是这样，您能告诉我们背景或需求吗?

答：大多数PFC级通常都很复杂，频率有限，能效从未超过98%。 使用SiC可以减少器件数 (减少复杂性)，减少无源器件，实现更好的散热以及高于98%的能效。

问：对更小的太阳能逆变器和充电桩有很大的需求吗?原因是什么?

答：

太阳能逆变器：

当前，太阳能逆变器市场领域有两个趋势。安森美半导体估计占总目标市场 (TAM)的30%。

1)每排面板的多个小于20kW的小型逆变器将直流电转换为交流电，然后馈入大型兆瓦级逆变器

小于20kW的小型逆变器通常会在PCF级中使用分立SiC。对于LLC，视乎时间表、成本和能效目标，结合使用超级结(SJ)和SiC。

如果客户转向SiC，则有很多优点，但是门极驱动电压较高，因此必须重新设计电路是个缺点。

2)一些大于20kW的大型逆变器会占用多排面板，而不会馈入更大的逆变器中

大于20kW的较大型逆变器通常使用电源模块。

以前是IGBT模块，然后在过去的5年中向混合模块(IGBT + SiC二极管)发展，现在我们看到使用SiC MOSFET模块。

充电桩：

充电桩有4级功率。1级和2级是1/3相交流充电器。这些充电器不使用SiC，而是使用汽车的车载充电器(OBC)为电池充电。3级和4级的功率更高，并且在充电桩上使用AC - DC，因此，当您连接到汽车时，它将直接为电池充电。

此外，我们将充电桩的3个“市场”细分

1) 住宅– 1级或2级充电器

2) 商业– 2级或3级(商场，工作场所，汽车停放处)

3) 高速公路– 3级或4级(将在此处使用SiC)

总之，充电市场特别是高功率仍在发展。在这里，由于功率高，我们看到其中大部分使用电源模块，但也看到LLC或次级整流级使用分立器件。