为什么超低阻抗SiC FET受欢迎?
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功率半导体开关通常在用于电路设计时,能够在不增加开关损耗的情况下减小电流传导期间的损耗,这是其一大优势。在各种电路保护应用中,器件需要连续传送电流,较低的传导态损耗有利于使系统保持较高的效率,并将产生的废热降至最低。如果在这些应用中需要放心地使用这些功率开关,必须满足各种类型的耐用性标准。
在本文中,我们将讨论最先进的低阻抗功率半导体开关,介绍其关键特性和应用优势。这些开是由UnitedSiC开发,采用堆叠式共源共栅(cascode)技术,其中将一个特殊设计,阻抗低于1mΩ的硅低压MOSFET堆叠在一个阻抗低于10mΩ的650~1200V常开型碳化硅(SiC) JFET之上。所形成的复合器件被称为SiC FET,可以像标准硅器件一样进行驱动,但是与硅IGBT、硅MOSFET和SiC MOSFET相比,具有许多优势。
什么是堆叠式共源共栅?
与包括SiC MOSFET、硅MOSFET和GaN HEMT在内的其他可用功率晶体管相比,常开型SiC JFET的单位芯片面积具有更低的导通阻抗。如图1a所示,当低压MOSFET堆叠在JFET上时,为了实现图1b的共源共栅架构,就形成了低阻抗常关断型开关,称为堆叠式共源共栅,其阻抗是低压MOSFET和SiC JFET阻抗之和,根据所选择的MOSFET和JFET的不同,其阻抗可能比JFET阻抗高5~20%。
显示了8.6mΩ,1200V堆叠芯片UF3SC12009Z的尺寸。由于在组装之前将低压MOSFET预堆叠在JFET上,因此该复合器件与标准组装管芯连接和引线键合设备兼容。而且,很有意义的是,该器件适合用于电源模块,并且还可通过TO247-4L封装提供(器件名称UF3SC12009K4S)。