【选型】SiC MOSFET比Si MOSFET的性价比不只高出一点点

2016-04-08 世强
SiC MOSFET,Si MOSFET,WOLFSPEED SiC MOSFET,Si MOSFET,WOLFSPEED SiC MOSFET,Si MOSFET,WOLFSPEED SiC MOSFET,Si MOSFET,WOLFSPEED

Si MOSFET管因为其输入阻抗高,随着其反向耐压的提高,通态电阻也急剧上升,从而限制了其在高压场合的应用。SiC作为一种宽禁代半导体器件,具有饱和电子漂移速度高、电场击穿强度高、介电常数低和热导率高等特性。WOLFSPEEDSiC MOSFET管具有阻断电压高、工作频率高且耐高温能力强,同时又具有通态电阻低和开关损耗小等特点,是高频高压场合功率密度提高和效率提高的应用趋势。


SiC与Si性能对比

简单来说,SiC主要在以下3个方面具有明显的优势为:击穿电压强度高(10倍于Si),更宽的能带隙(3倍于Si),热导率高(3倍于Si),这些特性使得SiC器件更适合应用在高功率密度、高开关频率的场合。

SiC MOSFET性能明显优于Si MOSFET

1.极其低的导通电阻RDS(ON),导致了极其优越的正向压降和导通损耗,更能适应高温环境下工作。

2.SiC MOSFET管具有Si MOSFET管的输入特性,即相当低的栅极电荷,导致性能卓越的切换速率。

3. 宽禁带宽度材料,具有相当低的漏电流,更能适应高电压的环境应用。


SiC MOSFET与Si MOSFET在设备中应用对比

现代工业对电力电子设备提出了许多新的要求,要求体积小、功率大、发热量小、设备轻便等。面对这些新要求,Si MOSFET一筹莫展,而SiC MOSFET 就开始大显身手了。通过对SiC MOSFET管与Si MOSFET管相关电气参数进行比较,我们可以肯定SiC MOSFET将成为高压高频场合中应用的主流器件,可谓应用SiC MOSFET者得天下。

 

图1:SiC MOSFET与Si MOSFET在设备中应用的对比图


低电阻特性,SiC具有低电阻特性,在同等电压和电流等级的MOSFET中,SiC MOSFET 的内阻要几倍小于Si MOSFET 的内阻,且SiC的模块体积小型化,有利于增加系统功率密度。

高速工作特性,SiC MOSFET相对于Si MOSFET具有更高频率的工作特性,使系统中的电容电感器件体积小型化,减小系统整体体积,同时也降低了生产加工成本。

高温工作特性,SiC MOSFET比Si MOSFET更适合应用于高温工作环境,原因在于一方面SiC MOSFET 自身损耗小,发热量小,自身温升相对较小,另一方面,热导率高3倍于Si MOSFET。


 

图2:SiC与 Si性价比对照图


有了以上特性对比结果,我们可以清楚的认识到SiC MOSFET 性能全面优于Si MOSFET。虽然单个SiC MOSFET价格高于Si MOSFET,

但是应用了SiC MOSFET 的系统设备整体价格低于应用Si MOSFET的设备,原因在于SiC MOSFET各项优秀性能使得设备中的电容容值减小、电感降低、散热片面积和体积减少以及设备整体体积和成本明显减小。

技术资料,数据手册,3D模型库,原理图,PCB封装文件,选型指南来源平台:世强硬创平台www.sekorm.com
现货商城,价格查询,交期查询,订货,现货采购,在线购买,样品申请渠道:世强硬创平台电子商城www.sekorm.com/supply/
概念,方案,设计,选型,BOM优化,FAE技术支持,样品,加工定制,测试,量产供应服务提供:世强硬创平台www.sekorm.com
集成电路,电子元件,电子材料,电气自动化,电机,仪器全品类供应:世强硬创平台www.sekorm.com
  • +1 赞 0
  • 收藏
  • 评论 361

本网站所有内容禁止转载,否则追究法律责任!

相关研发服务和供应服务

评论

   |   

提交评论

全部评论(361

  • 十四画生 Lv6 高级专家 2019-11-11
    SiC MOSFET比Si MOSFET的性价比不只高出一点点,有没有配套的驱动芯片
    • 用户30685547_世强回复: 推荐Silicon Labs的Si823X。在市场上广泛应用该型号驱动Sic MOSFET。相关规格书资料:Si823x Data Sheet

      查看全部3条回复

  • feiwithout Lv7 资深专家 2019-04-15
    碳化硅mosfet器件在桥臂使用过程中,会遇到比较严重的驱动串扰问题,有没有很好的方式优化该问题或者辅助性器件监测这种问题呢?
    • bsy1984_世强回复: SIC MOS器件一般应用于高频电路,上下管很容易形成驱动串扰问题,一般抑制驱动串扰问题有两种,一种是通过栅源极并电容或者增大驱动电阻的方式,这种方式电路简单,但会增加开关损耗;另外一种有源密勒箝位串扰抑制,在栅极并联PVP三极管或者辅助MOS管,将栅极箝位到地或者负压,实现有源密勒箝位。同时驱动的器件布局和PCB线路布线也会影响。

      查看全部1条回复

  • frankye Lv7 资深专家 2018-12-10
    世强代理了几个品牌的sic?
    • 北冥之鲲回复: 世强代理Wolfspeed、Littelfuse、ROHM的SiC器件,相关选型资料请在世强元件电商平台搜索即可。

      查看全部1条回复

  • nathen Lv7 资深专家 2018-12-07
    SiC MOSFET贵很多,但是为什么说SiC MOSFET比Si MOSFET的性价比高很多?
    • 用户95599565回复: 开关速度提高,耐压等级提高,开关损耗小,等等优点

      查看全部4条回复

  • 北冥之鲲 Lv8 2019-02-15
    SiC器件导通电阻明显低于Si器件,可以降低导通损耗,但价格还是远高于Si器件,目前暂时只能用于高功率密度和高频率开关应用。
  • plhust Lv7. 资深专家 2020-08-28
    学习
  • 李晓龙 Lv8. 研究员 2019-11-27
    学习了
  • 梦幻 Lv7. 资深专家 2019-11-26
    学习
  • Tmac Lv4. 资深工程师 2019-11-26
    学习了
  • 橙橙 Lv4. 资深工程师 2019-11-26
    不错
展开更多评论

相关推荐

【技术】三电平SI IGBT和两电平SiC模块联手实现高效整流逆变

将SiC和三电平IGBT配合使用,将SIC的MOSFET用于前端的PFC电流中,三电平IGBT可以用于逆变中,这样更能提高整个系统的效率。

2016-02-26 -  原厂动态

【技术】史上最全SiC MOSFET性能分析!包括导通电阻、Vd-Id特性、驱动门极电压,Turn-On特性等

wolfspeed是全球领先的碳化硅肖特基二极管和MOSFET制造商。这些器件应用于包括开关电源和太阳能逆变器等的各种高效率电源转换电路,并能增加开关频率,降低系统的尺寸和重量以及提升效率。

2016-05-03 -  原厂动态

【选型】实例验证!看SiC MOSFET如何大幅提升PFC系统性能!

本文对比了Si及SiC 器件对PFC系统中关键参数的影响, 通过对50KW的DC-DC 升压变换器(PFC)在光伏应用中的实验结果分析,可以看出 SIC-MOSFET和DIODE在PFC应用中的优势,大大提升了原来的工作频率、同时产品的体积变小、重量减轻。目前SIC技术正在新能源、充电桩、车载DC-DC等应用领域。wolfspeed有多款碳化硅MOSFET可供选择。

2016-03-28 -  原厂动态

中电国基南方(CETC)SiC电力电子器件选型指南

描述- 中电国基南方是国内最早从事SiC电力电子器件研发和生产的企业。在SiC为代表的第三代功率半导体领域承担了国家科技重大专项、“863”、“973”、国家重点研发计划等超过80项国家级课题;申请发明专利超过200多项,其中PCT10项,已授权67项。产品系列电压覆盖650V-6500V,电流覆盖2A-150A,产品性能和可靠性满足多种应用需求,已广泛应用于新能源汽车及充电设备、轨道交通、新能源发电、电网传输、家用电子设备等领域。

型号- WS4A020120A,WS4A050065D,WMH075M120A1A,WS4A050065B,WS4A020120B-V,WS4A020120B,WS4A020120D,WS4A040120K,WMIT075M120B1A,WS4A040120D,WM2HA020065Y,WS4A040120B,WMT075M120B1A,WMH020M065A1A,WS4A030065D,WS4A020120J,WS4A040120B-V,WS4A020120K,WS4A030065J,WS4A025170B,WS4A025170D,WS4A030065B,WM2A030065L,WM2A030065K,WS4A030065K,WS4A050170B-V,WMD075M120B1A,WM2HV020170L,WS4A006065F,WM2HV020170K,WS4A006065E,WS4A004065A0,WS4A006065B,WS4A006065A,WS4A010065E,WS4A015065J,WS4A010065F,WS4A010065A,WS4A015065F,WS4A010065B,WM2A080170N,WM2A080170L,WM2A080170K,WM2HV140120N,WM2HV140120L,WM2HV040065L,WM2HV040065K,WM2HA040120N,WM2HA040120L,WM2HA040120K,WM2A060065N,WM2A060065K,WM2HV040065N,WM2A060065L,WS4A050170B,WM2A060065Y,WM2HA030120N,WM2HA030120K,WS4A050170D,WM2HA030120L,WM2HA020120K,WM2HV140120K,WS4A005120E,WM2HA020120L,WM2A040120L,WM2HV020120N,WM2HA020120N,WM2HV020120K,WM2HV020120L,WM2A040120K,WS4A010065J,WS4A015120J,WS4A015120D,WM2V080170K,WS4A050065B-V,WS4A005120A,WS4A005120B,WMH016M120A1A,WM2V080170L,WM2HA040065N,WM2V080170N,WM2HA040065L,WM2HA040065K,WS4A020065A,WS4A020065D,WS4A020065B,WM2HV030120K,WS4A020065B-V,WM2HA040065Y,WS4A020065F,WS4A015120A,WM2V040120L,WM2V040120K,WS4A015120B,WMH060M120A1A,WM2HA011075K,WM2HA011075L,WM2HA04006Y,WM2HV030120N,WS4A060120D,WS4A020065K,WM2HV030120L,WS4A020065J,WM2HA024200LP,WS4A060120K,WM2V040170L,WM2V040170N,WS4A025170B-V,WM2V040170K,WMH080M170A1A,WS4A030120K,WS4A030120B-V,WM2HV060120L,WM2HV060120K,WM2HV060120N,WMIT040M120B1A,WM2HV011075L,WM2HV011075K,WS4A200120T,WMT040M120B1A,WM2HA240120N,WS4A010120E,WS4A004065F0,WS4A010120D,WS4A010120B,WS4A010120A,WM2A050330L,WM2HA240120E,WS4A008065B,WM2HV040120L,WS4A060065K,WS4A008065A,WMD040M120B1A,WS4A008065F,WS4A008065E,WM2HA140120L,WSXAXXXXXX0,WM2HA140120K,WM2HA140120N,WS4A050120D,WS4A050120B,WMH040M120A1A,WM2HV016120L,WM2HV016120K,WM2HA020170L,WS4A010120J,WM2HA020170K,WS4A040065K,WS4A050120B-V,WMH060M075A1A,WS4A015065A,WS4A015065B,WM1A650170N,WM1A650170K,WM2A075120K,WM2A075120L,WM2A075120N,WM2V020065N,WM2V020065K,WM2V020065L,WS4A004065B0,WS4A004065E0,WMXAXXXXXX0,WM2V075120N,WM2HA060120K,WM2V075120K,WM2HA060120L,WM2V075120L,WM1A080120K1,WM2HA060120N,WM2HV075120L,WM2HA020065K,WS4A030065B-V,WM2HA020065L,WM2A040170K,WM2A040170L,WM2A040170N,WM2HA016120L,WM2HA016120K,WM2HA020065N,WM2HA016120T,WM2A060090N,WMH020M120A1A,WM2A060090K,WM1A080120L1,WM2A060090L,WM2A100200LP,WM1A01K170K,WS4A030120D,WM2A050200LP,WM2A020065L,WM2A020065K,WM2A020065N,WM1A01K170N,WS4A030120B

2024/7/30  - 中电国基南方  - 选型指南 代理服务 技术支持 采购服务

关于MOS管碳化硅的应用是否已全面成熟?

SiC MOSFET已有较多产品、也有很多成功应用。其高耐压、低损耗、高效率等特性,是相对于MOSFET的优势所在。然而,相对于以往的Si材质器件,SiC功率器件在性能与成本间的平衡以及其对高工艺的需求,仍是SiC功率器件能否全面普及的关键。世强代理WOLFSPEED(CREE POWER)的SiC MOSFET,Vincotech有集成SiC MOSFET和SiC二极管的功率模块,可在平台搜索“SiC MOSFET”或”SiC二极管“了解。

2018-10-22 -  技术问答

SiC功率器件实现的下一代功率转换系统

描述- 本文探讨了碳化硅(SiC)功率器件在下一代电力转换系统中的应用。文章指出,随着对绿色能源和高效能电子设备的需求增加,SiC器件因其优异的性能和成本效益而受到关注。文章详细介绍了SiC MOSFET的特性,包括高耐压、低导通电阻和快速开关速度,以及它们在降低开关损耗、提高功率密度和系统效率方面的优势。此外,还讨论了SiC MOSFET的可靠性、高温性能和与硅器件相比的优越性。最后,文章强调了ROHM半导体在SiC功率器件领域的地位和未来发展方向。

型号- SCT2080KE

2018/07/26  - ROHM  - 白皮书  - Ver.1 代理服务 技术支持 采购服务

【产品】SiC MOSFET半桥模块用于开关电源,系统效率能达到99%

最大电压为1200V,最小内阻为5m欧的半桥模块Cree的CAS300M12B2是近年来快速发展起来半导体材料之一,具有广阔的市场应用前景。

2016-07-26 -  新产品

【经验】两电平SiC MOSFET PFC对比传统硅半导体三电平Vienna PFC,提供更高效率、功率密度和更低成本

本文展示了一款新设计,采用Wolfspeed 推出的1000 V/65 mΩ SiC MOSFET C3M0065100K,两电平六开关拓扑的PFC,与传统硅半导体三电平六开关Vienna PFC进行对比,实现了更高的效率,更高的功率密度,更低的成本,并且具备双向功能。

2019-03-31 -  设计经验

基于物理的、可扩展的现代电力电子设备SPICE建模方法

描述- 本文介绍了基于物理和可扩展的SPICE建模方法在现代电力电子器件中的应用。文章重点阐述了离散建模的预测设计方法,包括SiC功率MOSFET模型和沟槽IGBT模型。文章强调了物理和可扩展模型的重要性,以及它们在系统级仿真和器件优化中的应用。此外,还介绍了模型的特点、可扩展级别、验证结果以及下载方式。

型号- FGH75T65SQD,FFSH40120ADN,NVMFS5C450NL,FGH50T65SQD

2022/5/12  - ONSEMI  - 白皮书 查看更多版本

【经验】SiC MOSFET双脉冲测试夹具为功率器件开关、功率等特性提供评估方案

在特制的双脉冲测试夹具上,通过采集SiC MOSFET开通过程、关断过程的驱动电压、开关电压和电流波形,可以有效的评估SiC MOSFE的开通、关闭时间,器件应力,功率回路杂散电感等参量,以及根据测试数据计算导通电阻、开关损耗等,本文介绍Wolfspeed公司推荐的双脉冲测试夹具的原理、设计、使用要点。

2019-10-30 -  设计经验

【经验】1200V/75mΩ高性价比SIC MOSFET助力6.6KW车载OBC全桥逆变,较主流型号成本降低10%

为兼顾提升6.6KW车载OBC充电效率并降低系统设计成本,本文推荐选择Wolfspeed(科锐)推出的一款高性价比SIC MOSFET C3M0075120K,采用自带独立驱动源引脚的TO-247-4封装,导通阻抗低至75mΩ,兼容普通MOSFET栅源电压-4V和+15V的工作电压设计,单价成本相比1200V/80mΩ SIC MOSFET可降低10%,是实现低成本高性能的首选。

2018-11-10 -  设计经验

除了干掉双管反激电源,SiCMOSFET还能为辅助电源带来啥

双管反激电源降低了对MOSFET耐压的要求,但同时增加了功率管的数量和控制的复杂程度,使整个电源的损耗增大、效率降低。对此,CREE最新推出了最高耐压1700V、封装为TO-247的SiC MOSFET,应用在反激开关电源中只需单路开关控制。

2019-08-30 -  新应用

【经验】一文告诉你寄生电感电容对SiC MOSFET模块的电压尖峰和EMI影响

SiC MOSFET模块的使用可以显著提升产品的电气性能,降低产品成本。但随着开关频率的提高,高频寄生电感电容的影响也越来越凸显。为了介绍寄生电感的影响,本文以WOLFSPEED推出1200V、100A的SiC MOSFET模块CAS100H12AM1为例进行了阐述。

2018-10-23 -  设计经验

【经验】仿真实例!来看SiC MOSFET半桥模块如何秒杀Si IGBT模块

实例证明,WOLFSPEED 100 SiC MOSFET模块CAS100H12AM1具有更高的性能、更低的损耗和更高的可靠性,并能够替换150A、200A,甚至300A的Si IGBT模块。

2016-01-22 -  设计经验

SiC MOSFET双脉冲夹具

描述- 本文介绍了一种适用于碳化硅MOSFET(SiC MOSFET)特性表征的双脉冲测试夹具。该夹具采用教科书式的双脉冲测试器设计,所有关键组件均放置在单个印制电路板上,以确保可重复的测量。夹具包含MOSFET测试插座、栅极驱动器、电容器组、续流二极管和紧密集成的两级电流互感器。VDS和VGS可以通过BNC连接器进行监控。夹具使用多个聚丙烯薄膜电容器提供低电感电压源。VCC、GND和-VEE是栅极驱动器的输入电压。VCC设置栅极脉冲高电压的值,-VEE设置栅极脉冲低电压的值。夹具还详细描述了电流互感器、栅极驱动器板和测试波形。

2017/01/18  - WOLFSPEED  - 技术文档  - REV -
展开更多

电子商城

查看更多

品牌:LITTELFUSE

品类:SiC MOSFET

价格:¥35.9583

现货: 4,395

品牌:森国科

品类:碳化硅功率场效应晶体管

价格:¥48.0000

现货: 512

品牌:森国科

品类:碳化硅功率场效应晶体管

价格:

现货: 500

品牌:LITTELFUSE

品类:SIC

价格:¥61.3428

现货: 201

品牌:瑶芯微

品类:SiC MOSFET

价格:¥28.6000

现货: 120

品牌:瑶芯微

品类:SiC MOSFET

价格:¥28.6000

现货: 120

品牌:瑶芯微

品类:SiC MOSFET

价格:¥20.8000

现货: 120

品牌:瑶芯微

品类:SiC MOSFET

价格:¥20.8000

现货: 120

品牌:NOVUSEM

品类:SiC MOSFET

价格:¥31.2500

现货: 120

品牌:NOVUSEM

品类:SiC MOSFET

价格:¥31.2500

现货: 110

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

现货市场

查看更多

品牌:CREE

品类:晶体管

价格:¥13.5799

现货:27

品牌:CREE

品类:Six Channel SiC MOSFET Driver

价格:¥2,765.7315

现货:3

品牌:CREE

品类:晶体管

价格:¥25.2282

现货:2

品牌:纳芯微电子

品类:Isolated Gate Driver

价格:¥6.5000

现货:74

品牌:纳芯微电子

品类:Gate Driver

价格:¥4.8000

现货:30

品牌:CREE

品类:二极管

价格:¥9.4826

现货:3,000

品牌:CREE

品类:晶体管

价格:¥86.0000

现货:2,500

品牌:CREE

品类:二极管

价格:¥4.7413

现货:1,738

品牌:CREE

品类:二极管

价格:¥2.3999

现货:1,525

品牌:CREE

品类:碳化硅二极管

价格:¥3.5706

现货:1,425

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

服务

查看更多

高热流密度液冷板定制

定制液冷板尺寸5mm*5mm~3m*1.8m,厚度2mm-100mm,单相液冷板散热能力最高300W/cm²。

最小起订量: 1片 提交需求>

查看更多

授权代理品牌:接插件及结构件

查看更多

授权代理品牌:部件、组件及配件

查看更多

授权代理品牌:电源及模块

查看更多

授权代理品牌:电子材料

查看更多

授权代理品牌:仪器仪表及测试配组件

查看更多

授权代理品牌:电工工具及材料

查看更多

授权代理品牌:机械电子元件

查看更多

授权代理品牌:加工与定制

世强和原厂的技术专家将在一个工作日内解答,帮助您快速完成研发及采购。
我要提问

954668/400-830-1766(工作日 9:00-18:00)

service@sekorm.com

研发客服
商务客服
服务热线

联系我们

954668/400-830-1766(工作日 9:00-18:00)

service@sekorm.com

投诉与建议

E-mail:claim@sekorm.com

商务合作

E-mail:contact@sekorm.com

收藏
收藏当前页面