碳化硅二極管介紹及優(yōu)勢
碳化硅JFET有著高輸入阻抗、低噪聲和線性度好等特點，是目前發(fā)展較快的碳化硅器件之一，并且率先實現(xiàn)了商業(yè)化。與MOSFET器件相比，JFET器件不存在柵氧層缺陷造成的可靠性問題和載流子遷移率過低的限制，同時單極性工作特性使其保持了良好的高頻工作能力。另外，JFET器件具有更佳的高溫工作穩(wěn)定性和可靠性。碳化硅JFET器件的門極的結型結構使得通常JFET的閾值電壓大多為負，即常通型器件，這對于電力電子的應用極為不利，無法與目前通用的驅動電路兼容。美國Semisouth公司和Rutgers大學通過引入溝槽注入式或者臺面溝槽結構(TIVJFET)的器件工藝，開發(fā)出常斷工作狀態(tài)的增強型器件。但是增強型器件往往是在犧牲一定的正向導通電阻特性的情況下形成的，因此常通型(耗盡型)JFET更容易實現(xiàn)更高功率密度和電流能力，而耗盡型JFET器件可以通過級聯(lián)的方法實現(xiàn)常斷型工作狀態(tài)。級聯(lián)的方法是通過串聯(lián)一個低壓的Si基MOSFET來實現(xiàn)。級聯(lián)后的JFET器件的驅動電路與通用的硅基器件驅動電路自然兼容。級聯(lián)的結構非常適用于在高壓高功率場合替代原有的硅IGBT器件，并且直接回避了驅動電路的兼容問題。
目前，碳化硅JFET器件以及實現(xiàn)一定程度的產業(yè)化，主要由Infineon和SiCED公司推出的產品為主。產品電壓等級在1200V、1700V，單管電流等級最高可以達20A，模塊的電流等級可以達到100A以上。2011年，田納西大學報到了50kW的碳化硅模塊，該模塊采用1200V/25A的SiC JFET并聯(lián)，反并聯(lián)二極管為SiCSBD。2011年，GlobalPowerElectronics研制了使用SiCJFET制作的高溫條件下SiC三相逆變器的研究，該模塊峰值功率為50kW(該模塊在中等負載等級下的效率為98.5%@10kHz、10kW，比起Si模塊效率更高。2013年Rockwell 公司采用600V /5A MOS增強型JFET以及碳化硅二極管并聯(lián)制作了電流等級為25A的三相電極驅動模塊，并與現(xiàn)今較為先進的IGBT、pin二極管模塊作比較：在同等功率等級下(25A/600V)，面積減少到60%，該模塊旨在減小通態(tài)損耗以及開關損耗以及功率回路當中的過壓過流。
碳化硅（SiC）是目前發(fā)展最成熟的寬禁帶半導體材料，世界各國對SiC的研究非常重視，紛紛投入大量的人力物力積極發(fā)展，美國、歐洲、日本等不僅從國家層面上制定了相應的研究規(guī)劃，而且一些國際電子業(yè)巨頭也都投入巨資發(fā)展碳化硅半導體器件。
碳化硅二極管供應商
烜芯微科技根據(jù)日益嚴苛的行業(yè)標準和市場對高能效產品的需求，推出新型600V-1700V碳化硅二極管，可幫助制造商滿足這些不斷上升的能效需求，提供更好的可靠性、耐用性和成本效率。
碳化硅二極管產品特點
碳化硅二極管的產品特點，烜芯微科技設計生產的碳化硅二極管具有較短的恢復時間、溫度對于開關行為的影響較小、標準工作溫度范圍為-55℃到175℃，大大降低散熱器的需求。碳化硅二極管的主要優(yōu)勢在于它具有超快的開關速度且無反向恢復電流，與硅器件相比，它能夠大大 降低開關損耗并實現(xiàn)卓越的能效。更快的開關速度同時也能讓制造商減小產品電磁線圈以及相關無源組件的尺寸，從而提高組裝效率，減輕系統(tǒng)重量，并降低物料（BOM）成本。
碳化硅二極管應用領域
1、太陽能逆變器
2、不間斷電源
3、電動車
4、HID照明
5、功率因數(shù)校正
6、開關模式電源
碳化硅二極管參數(shù)
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