2月12日,Wolfspeed宣布推出全新的第4代SiC MOSFET技术平台,该平台从设计端就考虑耐久性和高效性,同时还能降低系统成本、缩短开发时间。据介绍,Wolfspeed第4代技术专为简化大功率设计中常见的开关行为和设计挑战而设计,并为 Wolfspeed 的各类产品(包括功率模块、分立元件和裸芯片产品)制定了长远的发展规划路线图。
导通电阻大幅下降,开关损耗降低,安全冗余更高
Wolfspeed的第4代SiC MOSFET技术主要的提升在于三个部分,首先是在工作温度下,MOSFET导通电阻相比上一代降低高达 21%,开关损耗降低高达 15%。
导通电阻的降低对于提高SiC MOSFET的性能尤为关键,最直接的影响是降低了器件的导通损耗,提升整体的能效;另外低导通电阻结合SiC材料的高临界电场特性,允许器件在更小的芯片面积内实现高耐压(如1700 V以上),同时降低栅极电荷(Qg)和电容,从而支持更高开关频率,缩小电源系统中电感电容等器件的尺寸和成本;导通电阻降低也减少了热量的产生,可以降低系统散热成本。
第二是耐久性、安全方面的提升。Wolfspeed第4代技术具有高达 2.3 μS 的短路耐受时间,可为关键应用提供额外的安全余量。此外,与以前的技术相比,该平台的失效率 (FIT) 能够实现高达 100 倍的改善,确保了在不同海拔高度下都能拥有可靠的性能表现。体二极管设计提升了系统的耐用性,可以实现更快的开关速度,减少损耗并降低振铃现象,使 VDS 过冲降低 80%。耐高温方面,第4代SiC MOSFET裸芯片能够胜任185 °C的连续运行工况以及200 °C的有限寿命运行工况。
第三是更低的系统成本,更高的系统效率。无论是软开关还是硬开关应用,Wolfspeed的第4代技术在工作温度条件下可使比导通电阻降低达21%;而在硬开关应用中,得益于第4代技术,开关损耗降低幅度达15%。
性能的提升,能够带来整体系统成本的降低,能够实现在相同的封装尺寸范围内,将功率输出提升多达30%。第4代技术能够集成一种新型软恢复体二极管的设计,可显著降低反向恢复期间的EMI,简化EMI认证流程,并可实现采用更小尺寸的EMI滤波器。第4代MOSFET器件的电容比高达600,可在高dV/dt下实现更安全、更平滑的开关动作,而不会出现寄生过冲现象。
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