【选型】实例验证！看SiC MOSFET如何大幅提升PFC系统性能！
功率因素校正（PFC）变换器是电源系统中重要的组成部分。受限于传统Si器件这一瓶颈，目前PFC系统中还存在效率低、开关损耗大、散热器体积大、开关管和二极管电压、电流的开关应力大等一系列问题。为了解决上述问题，可以将PFC变换器中传统的Si开关管和二极管，采用SiC功率器件代替，本文以50KW升压变换器为例（光伏逆变器中的PFC)，通过实际应用情况进行分析，对比了两者对PFC系统中关键参数的影响，验证了在PFC变换器中使用SiC功率器件对系统体积、成本、效率等方面性能的提升，解决了传统Si功率器件在PFC系统中的不足。
SiC 材料功率器件对PFC系统关键参数影响的验证实验
50kw四路交错式升压变换器特点：
1、每相两个管子并联，
2、四相交错式升压变换全部采用SiC器件
3、输入电压范围：400V-600VAC
4、输出电压：800VDC
5、输出功率：50KW(12.5KW per channel)
6、前置控制器
7、两个独立的MPPT通
图1:50KW交错式升压变换器的拓扑结构图
50kw DC-DC变换器主要电气参数：
参数 | 单位 | 数字 |
最大输出功率 | KW | 50 |
直流输入电压 | VDC | 400-600 |
Efficiency效率 | % | 97.8-99.14 |
开关频率 | KHZ | 75 |
工作温度 | ℃ | -25-35 |
存储温度 | ℃ | -35-85 |
隔离电压 | KV | TBD |
备注：以上仅限于评估板评估测试。
50kw DC-DC变换器评估板示意图：
图2：50KW交错式升压变换器的实物图示
50KW交错式升压变换器在输出800V的情况下效率曲线如下：
图3:50KW交错式升压变换器试验 效率曲线图
备注：SiC-MOSFET的门极开通电阻15欧，关断电阻5欧，环境温度25℃，风冷条件下测试
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。
SIC 技术引领的新一代材料革命
1987年至今，Cree通过不懈的努力，完成了 SiC产品生产线的建立，现今市面上90%以上的SiC晶片都由其制造，相较于传统的Si材料，SiC功率半导体优于硅功率半导体的三个关键特性如下：
1、宽禁带：耐压能力是Si的10倍
2、高导热系数：功率密度至少提高3倍
3、高可靠性：相较Si器件提高10倍
图4：SIC晶元技术与Si和GaAs晶元技术特性对比示意图
碳化硅MOSFET相较于硅功率半导体的关键优势在于：
1、低导通损耗
2、低开关损耗
3、有助于高频
4、相较于IGBT，无拖尾电流
图5：SIC-MOS与IGBT的开关波形图（损耗）
目前SIC技术正在新能源、充电桩、车载DC-DC等应用领域方兴未艾，变革，想要回去更多SIC技术及产品的引领着这些领域的技术信息请联系Cree 的授权代理商世强。
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 155
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
全部评论（155）
-
![]()
![]()
plhust Lv7. 资深专家 2020-08-25nice -
![]()
![]()
vv Lv4. 资深工程师 2019-01-24学习一下 -
![]()
![]()
北极风 Lv7. 资深专家 2019-01-24学习 -
![]()
![]()
用户ww Lv7. 资深专家 2019-01-23好东西 -
![]()
![]()
不行街 Lv8. 研究员 2019-01-20学习了 -
![]()
![]()
文宣 Lv7. 资深专家 2019-01-18学习了 -
![]()
![]()
用户95404288 Lv8. 研究员 2019-01-11学习 -
![]()
![]()
tn619 Lv8. 研究员 2019-01-10学习 -
![]()
![]()
孙梦 Lv7. 资深专家 2019-01-09学习 -
![]()
![]()
aran Lv7. 资深专家 2019-01-08学习了，很实用的资料！
正在努力加载……相关推荐
鲁晶携多款功率器件产品出席第十四届亚洲电源技术发展论坛，为新能源、光伏、充电桩等领域应用提供服务
鲁晶半导体携旗下Si SBD/FRD/SCR、Si MOS/IGBT、SiC Diodes、SiC MOSFET等功率器件产品出席第十四届亚洲电源技术发展论坛，产品广泛应用于各类智能家电、电动工具、新能源、充电桩、光伏、电源、工控等领域。
原厂动态 发布时间 : 2024-01-09
派恩杰首推2000V/45mΩ SiC MOSFET成功通过HV-H3TRB加严可靠性考核
派恩杰首推2000V SiC MOSFET，成功通过HV-H3TRB加严可靠性考核，适用于耐压1500V以上的应用，在不增加电流的情况下显著提高了功率，同时又减少了系统成本。
原厂动态 发布时间 : 2024-11-16
瑶芯SiC MOSFET荣获第十九届“中国芯”优秀技术创新产品奖
2024年11月7日，国内集成电路行业最受瞩目的年度评选—“中国芯”优秀产品征集结果在珠海正式揭晓，瑶芯微SiC MOSFET/AK1CK2M040WAM以技术创新性和优异的产品性能表现，在众多参评产品中脱颖而出，荣获2024年第十九届“中国芯”优秀技术创新产品奖。
原厂动态 发布时间 : 2024-11-15
瑶芯推出最新新能源车、光储、充电桩及各类电源的功率器件解决方案
作为国内领先的功率器件和数模混合信号链IC产品供应商，瑶芯推出最新新能源车、光储、充电桩及各类电源的功率器件解决方案，覆盖低压SGT MOS、高压SJ MOS、IGBT和SiC MOSFET系列。
产品 发布时间 : 2024-08-06
【视频】蓉矽高可靠性SiC功率器件在光储充与新能源汽车上的应用
型号- NCD30S40TTD,NC1M120C12HT,NC1M120C12W,NC1D120C10AT,NCD30S20TTD,NC1D120C20KT,NC1D120C30KT,NC1M120C40HT,NC1M120C75HT
国内新能源汽车未来发展，最核心的技术是什么？
近年来，中国新能源汽车市场发展迅猛。根据中汽协数据显示，2023年，中国新能源汽车销量达到了949.5万辆，同比增长37.9%。预计2024年，中国新能源汽车销量可能将达到1200-1300万辆，并占据全球新能源汽车总销量的约60%。新能源汽车的迅猛发展，倒推车规级碳化硅SiC功率器件的需求也呈井喷式增长。
行业资讯 发布时间 : 2024-11-18
【元件】扬杰科技推出TOLL封装的SiC MOSFET产品，非常适合大功率、大电流、高可靠性等应用场景
随着新能源市场进入高速发展期，功率器件也需要提供更高的效能，功率分立器件的封装技术也需持续进步。随着下游市场的多样化需求增长，功率分立器件封装产品也逐渐向定制化和专业化方向发展，扬杰科技推出了一系列TOLL封装的SiC MOSFET产品,非常适合大功率、大电流、高可靠性等应用场景的需求。
产品 发布时间 : 2024-06-13
【应用】SiC器件可在5G基建、新能源汽车充电桩、工业互联网等领域中提高电能利用率
碳化硅（SiC）材料是功率半导体行业主要进步发展方向，用于制作功率器件，可显着提高电能利用率。可预见的未来内，新能源汽车是碳化硅功率器件的主要应用场景。特斯拉作为技术先驱，已率先在Model 3中集成全碳化硅模块，其他一线车企亦皆计划扩大碳化硅的应用。
应用方案 发布时间 : 2023-08-04
蓉矽1200V 40/75mΩ碳化硅MOSFET用于直流充电桩，减少50%器件用量，助力800V高压快充充电桩行业发展
基于蓉矽半导体第二代1200V 40/75mΩ SiC MOSFET的两电平方案结构简单、控制方便，可简化系统拓扑，减少50%的器件用量，助力800V高压快充充电桩行业的发展。蓉矽半导体1200V 40mΩ SiC MOSFET电压等级为1200V，最大可持续电流达75A。
应用方案 发布时间 : 2024-07-17
派恩杰（PN Junction）碳化硅肖特基二极管和碳化硅MOSFET选型指南
型号- P3D06010I2,P3D06020F2,P3M06120K4,P3D06010E2,P3D06016I2,P3M171K0G7,P3M173K0T3,P3M06120K3,P3D12010T2,P3D12040K2,P3M12080K4,P3D12040K3,P3M12080K3,P3D06002T2,P3M12040K3,P3D06004T2,P3M12040K4,P3D06006T2,P3D06008T2,P3M12025K4,P3M12080G7,P3M171K0K3,P3D06020I2,P4D06010F2,P3D12005E2,P3D06002G2,P3M06060T3,P3D06004G2,P3D06006G2,P3D06008G2,P6D12002E2,P3M06060G7,P3M171K0T3,P3D12030K3,P3D06010T2,P3D12030K2,P3M06060K3,P3D12015K2,P3M06060K4,P3M173K0K3,P3D06010G2,P4D06020F2,P4D06010I2,P3D06016K3,P3D06006F2,P3D06008F2,P6D06004T2,P3D12020K3,P3M06300D8,P3M06300D5,P3D12020G2,P3D12015T2,P3M12160K4,P3D06020T2,P3D12020K2,P3M12160K3,P3D06020P3,P3D12005K2,P3M12017BD,P3D06010F2,P4D06020I2,P3D06002E2,P3D06006I2,P3D06004E2,P3D06008I2,P3D06006E2,P3D06008E2,P3D12010K2,P3M06025K4,P4D06010T2,P3D12010K3,P3M07013BD,P3D12005T2,P3M06040K4,P3M06040K3,P3M12017K4,P3D06020K2,P3D12010G2,P3M17040K3,P3D06020K3,P3M17040K4
【招聘】大客户销售，负责车规级MCU/碳化硅Mosfet/IGBT/马达驱动/热失控传感器等产品
负责自动驾驶、三电系统、智能汽车、新能源汽车等热门行业；全品类1000+家国内外大牌产品线，数万家行业top级客户资源；全球领先的研发及采购服务平台，国高企业，专精特新企业，行业未来独角兽，发展机遇超多！
招聘信息 发布时间 : 2024-08-09
【元件】瑶芯新一代1200V G4.5碳化硅MOSFET，持续赋能新能源产业高速发展
瑶芯微电子科技推出了1200V G4.5 SiC MOSFET系列，提升了导通电阻和动态性能，适用于高压应用如OBC。新一代G5产品即将推出，预计进一步降低导通电阻。1200V G4.5平台在多个性能指标上优于前代，提高了效率和性能。公司还提供MEMS传感器和信号链IC，服务于多个应用领域。
产品 发布时间 : 2024-09-19
【元件】瞻芯电子新推TO263-7封装的1200V 160mΩ碳化硅MOSFET，已通过AEC-Q101认证
瞻芯电子正式量产了一款TO263-7封装的1200V 160mΩ碳化硅MOSFET（SiC MOSFET）产品（IV1Q12160D7Z），该产品通过了严格的车规级可靠性测试认证（AEC-Q101）。
新产品 发布时间 : 2023-06-26
【应用】采用开环LLC＋电流源PFC方案实现全碳化硅高功率密度充电桩模块设计
国产碳化硅领先品牌瞻芯电子采用SiC MOSFET、SiC SBD和SiC MOSFET驱动芯片开发了全碳化硅的充电桩模块包括PFC和DCDC的原型设计。该参考设计的功率密度比业界主流的充电桩模块提升50%，揭示了碳化硅功率器件在高功率密度、高性能充电桩模块领域的巨大优势和潜力。
应用方案 发布时间 : 2020-12-29
SiC科普小课堂 | 什么是米勒钳位？为什么碳化硅MOSFET特别需要米勒钳位？| 视频
今天的“SiC科普小课堂”中，基本半导体市场部总监魏炜老师将着重为大家讲解什么是米勒现象？为什么驱动碳化硅MOSFET需要使用米勒钳位功能？以及基本半导体的创新性产品选型推荐。
设计经验 发布时间 : 2024-09-09
电子商城
现货市场
服务
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>
可根据用户的MOSFET管进行参数检测出具报告，静态参数最大电压:7500V、检测最大电流6000A；动态参数最大电压:3300V、检测最大电流:4500A。该测试标准满足GB、IEC及行业标准等，具备可靠性评估及老化实验能力。
实验室地址： 西安 提交需求>
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
授权代理品牌：加工与定制
我要提问
登录 | 立即注册
提交评论