碳化硅二极管有助于提高电路开关频率

2016-03-02 电子元器件
肖特基二极管,电力电子功率器件,电力电子功率模块,CPW5-1700-Z050 肖特基二极管,电力电子功率器件,电力电子功率模块,CPW5-1700-Z050 肖特基二极管,电力电子功率器件,电力电子功率模块,CPW5-1700-Z050 肖特基二极管,电力电子功率器件,电力电子功率模块,CPW5-1700-Z050

在过去的十五到二十年中,碳化硅电力电子器件领域取得了令人瞩目的成就,所研发的碳化硅器件的性能指标远超当前硅基器件,并且成功实现了部分碳化硅器件的产业化,在一些重要的能源领域开始逐步取代硅基电力电子器件,并初步展现出其巨大的潜力。碳化硅电力电子器件的持续进步将对电力电子技术领域的发展起到革命性的推动作用。随着SiC单晶和外延材料技术的进步,各种类型的SiC器件被开发出来。SiC器件主要包括二极管和开关管。SiC二极管主要包括肖特基势垒二极管及其新型结构和PiN型二极管。SiC开关管的种类较多,具有代表性的开关管有金属氧化物半导体场效应开关管(MOSFET)、结型场效应开关管(JFET)、绝缘栅双极开关管(IGBT)三种。


SiC电力电子器件中,SiC二极管最先实现产业化。2001年美国Cree半导体厂商推出了SiC二极管产品。目前,SiC二极管已经存在600V~1700V电压等级和50A电流等级的产品。CPW5-1700-Z050B(50A/1700V)。世强近日已经与Cree达成了战略合作,代理其产品。


SiC 肖特基二极管能提供近乎理想的动态性能。作为单电子器件,它的工作过程中没有电荷储存,因此它的反向恢复电流仅由它的耗尽层结电容造成,其反向恢复电荷以及其反向恢复损耗比Si超快恢复二极管要低一到两个数量级。更重要的是,和它匹配的开关管的开通损耗也可以得到大幅度减少,因此提高电路的开关频率。另外,它几乎没有正向恢复电压,因而能够立即导通,不存在双极型器件的开通延时现象。在常温下,其正态导通压降和Si超快恢复器件基本相同,但是由于SiC 肖特基二极管的导通电阻具有正温度系数,这将有利于将多个SiC肖特基二极管并联。在二极管单芯片面积和电流受限的情况下,这可以大幅度提高SiC肖特基二极管的容量,使它在较大容量中的应用成为可能。目前实验室报道的最大容量的SiC二极管已经达到了6500V/1000A的水平。由于SiC开关管的发展相对二极管滞后,当前更普遍的做法是将SiC 二极管和Si IGBT 和MOSFET器件封装在一个模块中以形成大功率开关组合。目前Cree公司的SiC肖特基二极管用于变频或逆变装置中替换硅基快恢复二极管,显著提高了工作频率和整机效率。中低压SiC肖特基二极管目前已经在高端通讯开关电源、光伏并网逆变器领域上产生较大的影响。


SiC肖特基二极管的发展方向是衬底减薄技术和Trench JBS结构。衬底减薄技术能够有效地减小低压SiC肖特基二极管的导通电阻,增强器件浪涌电流能力,减小器件热阻。在SiC晶格里,JBS结构中离子注入p阱的深度受到限制(<1um),反偏条件下浅p-n结对肖特基结的屏蔽作用不是特别明显,只有在相邻p阱之间的间距较小时才能突显出来,但同时带来的正向导通沟道宽度变窄效应使得正向导通压降显著增加。为了解决这一问题,新一代SiC肖特基二极管的发展方向是Trench JBS结构。Cree公司新一代SiC肖特基二极管同时采用Trench JBS结构和衬底减薄技术,与传统的JBS二极管相比,正反向特性都得到了改善,不仅增加了电流密度(芯片面积减小50%);也提高了阻断电压(提高150V)和雪崩能力。


随着碳化硅电力电子器件的技术进步,目前碳化硅器件相对于硅器件,不仅有性能的巨大优势,在系统成本上的优势也逐渐显现。根据美国Cree公司的评估,与使用硅IGBT和硅二极管相比,使用该公司的第2代SiC MOSFET和SiC二极管能够降低升压转换器的总成本。具体来说,通过提高开关频率来缩小电感器、降低电感器的成本,可使总成本压缩到比使用Si功率元件时更低的程度。碳化硅电力电子器件将为电力电子带来重要的技术革新,并推动电力电子领域在今后二、三十年的发展。

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  • 卍君卍 Lv7. 资深专家 2018-09-10
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  • TAO Lv7. 资深专家 2018-03-03
    学习了
  • 我的名字 Lv7. 资深专家 2018-01-16
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  • 用户16857187 Lv5. 技术专家 2017-09-07
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原厂动态    发布时间 : 2022-11-03

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型号- 1.5SMC540CA,SMBJ,1812L,SMBJ8.5CA,5KP200A,SMBJ51A,SMBJ75A,SMBJ70CA,SG75,SL1411A600A,PLED 5 QFN,5KP40A,5KP64A,AC,1812L020PR,SMBJ40A,SMBJ17CA,SMBJ64A,1.5SMC200CA,1.5SMC36CA,5KP18CA,1.5SMC13CA,5KP51A,5KP75A,SMBJ160CA,0312005.MXP,0456040.DR,5KP8.5CA,K1500GRP,1812L110/33MR,SMBJ85A,SMBJ28CA,5KP160CA,CG3,K2200G,5KP78A,1.5SMC510A,60R110XU,5KP,5KP28CA,SMBJ300A,5KP30A,CG35.0,5KP54A,SMBJ150CA,MDCG-4,1206L012WR,1206L110WR,1.5SMC8.2CA,SMBJ16CA,1812L150/12DR,5KP70CA,5KP17CA,CG35.0LTR,5KP180CA,CG32.0,K1100GRP,5KP60A,1.5SMC7.5CA,SMBJ170CA,1.5SMC27CA,SMBJ400A,K1200E70,1.5SMC91CA,SMBJ60A,SMBJ15CA,1.5SMC180CA,1.5SMC400A,5KP16CA,1.5SMC15CA,1.5SMC9.1CA,1.5SMC6.8CA,SL1411A800A,SMBJ26CA,SMBJ400CA,1.5SMC300A,60R050X,60R,5KP26CA,SMBJ90CA,1.5SMC300CA,SL1411A800,1.5SMC530CA,60R010XU,SMBJ70A,SMBJ14CA,1.5SMC530A,5KP170CA,60R075X,60R160X,5KP15CA,5KP85A,1.5SMC16CA,1.5SMC39CA,SM24CANA-02HTG,60R090XPR,1.5SMC82CA,SMBJ48CA,60R300X,1.5SMC200A,5KP12A,5KP36A,5KP24A,5KP48A,1.5SMC36A,1.5SMC24A,1.5SMC12A,0452002.,5KP48CA,5KP200CA,1.5SMC510CA,K2200SRP,SMBJ130CA,SM24CANA,5KP6.5CA,5KP90CA,1.5SMC11A,SMBJ13CA,1.5SMC540A,5KP190CA,SMBJ36CA,5KP11A,1.5SMC47A,0456030.ER,1812L075/33DR,5KP14CA,SL1411A,048502.5,SMBJ24CA,1.5SMC440A,1812L050PR,5KP14A,1.5SMC170CA,5KP26A,CG31.5LTR,CG31.5,5KP24CA,SMBJ90A,SMBJ12CA,1.5SMC400CA,1.5SMC550A,SMBJ58CA,5KP13A,SMBJ188CA,1.5SMC13A,SMBJ350CA,0452001.,1.5SMC18CA,5KP8.0CA,5KP13CA,5KP36CA,AC120,SMBJ5.0A,1.5SMC220A,1812L150/24,0312.062MXP,048502.5DR,K2400G,SMBJ180A,1.5SMC16A,312,SL1411A470A,1.5SMC150CA,5KP20A,1206L035YR,045803.5,1206L050/15YR,5KP100CA,SMBJ11CA,1.5SMC100A,V05E17P,SL1411A090,5KP7.5CA,1.5SMC39A,1.5SMC27A,1.5SMC15A,5KP190A,K1500SRP,5KP210CA,K1500E70,0452007.,5KP12CA,5KP58CA,5KP43A,1.5SMC62CA,SMBJ22CA,SMBJ45CA,CG32.0LTR,452,5KP22A,1.5SMC18A,5KP58A,SMBJ170A,SMBJ10CA,456,458,LV ULTRAMOV,K1500,1206L150PR,60R090X,5KP22CA,5KP45CA,5KP10A,K1200G,5KP5.0A,CG31.01,1812L200DR,SMBJ6.0A,1.5SMC110A,SMBJ33CA,SMBJ250CA,5KP45A,1206L150THWR,5KP33A,5KP9.0CA,5KP180A,5KP11CA,SL1411A350A,1.5SMC160CA,0452005.,SMBJ5.0CA,5KP6.0A,60R110XMR,SMBJ220CA,1.5SMC250CA,1.5SMC480CA,5KP110CA,60R075XPR,045602.5,SMBJ160A,0456030.,1812L200THPR,5KP6.0CA,1.5SMC51CA,K2200GRP,1.5SMC120A,1.5SMC75A,SMBJ78CA,1.5SMC51A,SG300,1.5SMC350A,60R110X,5KP10CA,SMBJ43CA,5KP170A,SMBJ20CA,1.5SMC9.1A,1812L110,5KP33CA,0458007.DR,SMBJ7.0A,1.5SMC30A,1.5SMC480A,1.5SMC,1206L160ZR,1.5SMC250A,TMOV25SP115E,5KP20CA,5KP43CA,SMBJ54CA,SG,SMBJ18A,1812L075/24DR,5KP220CA,1812L010DR,0456040.,1206L200,SMBJ150A,1206L050YR,1.5SMC75CA,60R160XF,0458007.,0452007.MRL,SMBJ6.0CA,1.5SMC130A,5KP160A,K2000F1,SMBJ100CA,1.5SMC7.5A,1.5SMC8.2A,1812L050/30PR,1.5SMC6.8A,5KP78CA,0452001.MRL,0456020.ER,1.5SMC20A,SMBJ6.5A,5KP7.0CA,5KP16A,SMBJ16A,SMBJ30CA,1.5SMC68A,5KP28A,SMBJ28A,1.5SMC56A,5KP6.5A,1812L200,SMBJ188A,K1200,5KP7.0A,SMBJ8.0A,1.5SMC30CA,1.5SMC43A,5KP150A,SMBJ440CA,5KP54CA,SMBJ64CA,60R300XF,5KP15A,K2400,SMBJ17A,1812L300MR,1.5SMC350CA,1206L110,SMBJ250A,SMBJ120CA,1.5SMC43CA,5KP8.0A,1.5SMC20CA,1.5SMC22A,1.5SMC10A,5KP250A,5KP64CA,SMBJ14A,SMBJ75CA,SMBJ26A,5KP18A,1812L300,0456020.,SMBJ110CA,0458001.,SMBJ7.0CA,K1100,SMBJ130A,1.5SMC130CA,0312002.MXP,SL1411A470,SL1411A350,1206L016,SMBJ7.5A,1.5SMC33A,5KP120CA,1.5SMC150A,SMBJ40CA,5KP30CA,SMBJ15A,5KP17A,1206L012,1206L075/13.2WR,K1500G,SMBJ9.0A,045803.5DR,0312035.MXP,SMBJ12A,SMBJ51CA,60R185X,5KP40CA,SMBJ36A,SMBJ24A,SMBJ48A,0452002.MRL,MDSR-10,SMBJ350A,1.5SMC110CA,SMBJ120A,1.5SMC91A,TMOV25S,SMBJ6.5CA,60R030XU,5KP130A,0312002.,1.5SMC160A,5KP75CA,1206L150,SMBJ13A,SMBJ85CA,K2200,1206L035,5KP7.5A,0456025.,1812L075,5KP250CA,SMBJ8.0CA,K2400SRP,1.5SMC22CA,SMBJ8.5A,0452005.MRL,5KP130CA,1.5SMC82A,60R030X,1206L160,SMBJ22A,60R250XF,5KP85CA,SMBJ58A,K2400E70,5KP70A,SMBJ110A,5KP8.5A,1.5SMC68CA,SL1411A600,SMBJ300CA,1.5SMC170A,1.5SMC33CA,1.5SMC10CA,1206L075THYR,5KP9.0A,5KP120A,1206L016WR,SMBJ10A,1206L050,1812L050,0456025.ER,5KP51CA,SMBJ11A,0312005.,SMBJ220A,SMBJ180CA,1.5SMC56CA,1.5SMC120CA,KXXXZY,1206L,K2000E70RP3,SMBJ43A,5KP220A,SMBJ7.5CA,1.5SMC440CA,60R250X,0458001.DR,SMBJ100A,1.5SMC550CA,1.5SMC180A,1.5SMC11CA,5KP5.0CA,5KP110A,SMBJ20A,5KP150CA,SMBJ45A,SMBJ33A,K2000,SMBJ9.0CA,1206L200PR,SMBJ60CA,0458001.DRA,1.5SMC100CA,1206L075,1812L150,SMBJ440A,5KP90A,0312035.,1.5SMC62A,SMBJ200CA,5KP210A,SM24CANA-02,SMBJ78A,60R010X,5KP60CA,60R050XPR,1.5SMC47CA,1.5SMC24CA,1812L020,60R185XF,SL1411A090C,0312.062,SMBJ30A,SMBJ18CA,1.5SMC220CA,5KP100A,SMBJ54A,0312.187,1812L110/16DR,SMBJ200A,1.5SMC12CA,1812L010

培训文档-商品应用及供应商介绍  -  LITTELFUSE  - 2016年01月01日 PDF 中文 下载

【产品】峰值重复反向电压为100V的CDSH270硅肖特基二极管,功耗最大仅为100mW

Central公司推出的一款硅肖特基二极管——CDSH270,具有较低的正向电压、较低的泄漏电流、更快的响应速度和更结实的封装,该设计可取代1N270锗二极管,同时,工作和存储结温范围大,在恶劣的环境条件下也可正常工作。主要应用于电力电子功率器件和电力电子功率模块等电子领域。

新产品    发布时间 : 2018-11-08

【应用】车载充电机核心动力:有效简化设计难度的高集成功率模块

Vincotech推出的新一代RPI功率模块,集成度高、一致性好,可有效帮助车载充电机设计工程师缩短设计周期、简化结构设计、提高功率密度。

新应用    发布时间 : 2019-07-11

【产品】40V/60V,3A的快恢复肖特基二极管助力高频整流

新电元(ShinDengen)公司推出了一款肖特基二极管DE3S4M/DE3S6M,能够承受峰值正向浪涌电流达70A/80A,可满足一般电源系统的设计要求,适用于各类便携设备。

新产品    发布时间 : 2018-03-11

【产品】60V,15A桥式整流肖特基二极管助力开关电源设计

新电元(ShinDengen)公司推出了一款高性能桥式整流肖特基二极管D15XBS6,最大反向电压为60V,平均正向整流电流为15A,密度高、体积小、重量轻。

新产品    发布时间 : 2018-03-12

【应用】Littelfuse DST系列超低正向压降的肖特基二极管,车载信息娱乐和导航系统DC/DC的不二之选

本文主要介绍Littelfuse的DST系列肖特基二极管在车载信息娱乐和导航系统上的应用,该系列肖特基二极管具有高结温能力、高电流处理能力、超低正向压降和低反向漏电流,能为汽车应用提供稳定可靠的保护,并使其具有更高的系统效率。

应用方案    发布时间 : 2019-01-10

就一般而言,肖特基二极管和快恢复二极管的差异有哪些?

一般在同等规格下,肖特基二极管的导通压降比快恢复二极管的导通压降低,而且肖特基二极管的反向恢复更短,反向恢复损耗也极低,但是肖特基二极管的漏电流,相比快恢复而言,可能会大一些,因此不太适合在高电压的领域,大多情况下,是在200V以内。如果电压比较低的条件下,肖特基会比较有优势些。

技术问答    发布时间 : 2017-10-10

【产品】低漏电流的30A,100V肖特基二极管

Kyocera的TCH30B10-11A是一种重复反向峰值电压最大为100V,正向电压最大值为0.96V的肖特基二极管

新产品    发布时间 : 2018-03-12

【产品】反向电压最大高达100V的肖特基二极管,适用于开关稳压器

新电元公司推出的新产品D1FJ10,是一款肖特基二极管,最大平均正向整流电流为1A,能够满足一般电源系统的设计要求,符合AEC-Q101标准设计。适用于开关稳压器、DC/DC转换器等设备。

新产品    发布时间 : 2018-03-20

【产品】40V/2A工业级肖特基二极管,可应用于高压整流电路

D1FJ4是新电元(ShinDengen)公司推出的一款工业级肖特基二极管,该二极管符合AEC-Q101标准,其最大反向电压为40V,平均正向整流电流可达2A,适用于高频操作。

新产品    发布时间 : 2018-03-03

【产品】低热阻的大电流肖特基二极管,最大反向电压150V

DF10NC15是新电元公司推出的一款肖特基二极管,此款二极管通过了AEC-Q101认证,其正向平均整流电流10A,该二极管可承受峰值正向浪涌电流达100A。

新产品    发布时间 : 2018-03-16

【产品】厚度仅1.0mm,正向导通电压仅0.52V的肖特基二极管

新电元公司推出的新产品D3CE4S,是一款肖特基二极管,此二极管基于AEC-Q101标准设计,最大反向电压为40V,最大平均正向整流电流为3A。与传统肖特基二极管相比,在高频应用中具有更加出色的表现。

新产品    发布时间 : 2018-03-18

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