专栏名称: 昕感科技
北京昕感科技有限责任公司(以下简称“昕感科技”)是聚焦于宽禁带半导体碳化硅(SiC)功率器件和功率模块、模组类产品的IDM模式企业,总部位于北京。昕感科技致力于为新能源汽车及电源相关千亿级市场赋能,做中国功率半导体领域的变革引领者。
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昕课堂丨一文了解SiC MOSFET 鲁棒性原理

昕感科技  · 公众号  ·  · 2024-07-23 15:28

主要观点总结

本文主要介绍了SiC MOSFET功率器件的短路(SC)和非钳位感性负载开关(UIS)失效的基本原理,以及相关的测试方法和波形图。文章还提到了昕感科技推出的SiC MOSFET系列产品的特性和可靠性。

关键观点总结

关键观点1: 短路(SC)失效原理

SiC MOSFET在短路时,电流迅速上升,功率损耗大,结温迅速升高,可能导致器件失效。硬开关短路模式下,短路过程分为几个时间段,每个时间段的电流和结温变化不同。

关键观点2: UIS失效原理

UIS失效是功率MOSFET中的主要安全问题之一,通常是由于寄生体二极管雪崩击穿导致反向泄露电流迅速增加,使器件结温超过热击穿的临界温度。

关键观点3: SiC MOSFET的特性

昕感科技推出的SiC MOSFET系列产品具有优异的鲁棒性,短路耐受时间长达3us,最大雪崩击穿耐受能量EAS达到6J以上。

关键观点4: 昕感科技的产品优势

昕感科技是国内领先的SiC功率器件和模块研发生产商,产品性能和可靠性与国际一流企业相当,已在多个电压平台上完成量产,广泛应用于多个领域。


文章预览

在绝大多数电力电子应用中,功率器件主要用于导通和截止状态之间的切换,为了获得最佳效率,需要降低开关损耗,并且减少过冲情况[1]。针对安全工作区(SOA)的功率器件工作状态示意图如图1所示。导通和截止状态之间的转换可以遵循各种轨迹进行,目的是根据需要来调整开关性能,例如软开关技术和谐振变换。但是,在实际应用中,器件还需要安全地承受许多在SOA以外的瞬时情况,例如非钳位感性负载开关(UIS)和短路(short circuit)。 图1  功率器件工作状态简图 短路(SC)与非钳位感性负载开关(UIS)失效 的基本原理 1. 短路(SC)失效的基本原理 与以前的Si基IGBT相比,SiC MOSFET拥有更低的导通电阻、更高的阻断电压和工作结温,并且在关断过程中SiC MOSFET几乎没有拖尾电流,这可以降低开关损耗,提高开关速度,更快的开关速度意味着更 ………………………………

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