【应用】SiC FET可替代Si-MOS和IGBT用于快速充电站，显著节省功率并缩减相关无源组件的体积
电动车的采用量必定会增长，但是“里程焦虑”和充电时间仍然在阻碍电动车普及。宽带隙半导体是实现更高效的电动机驱动与更快的充电速度的推动因素，而新SiC FET则是表现最优异的器件。
鉴于最新“超级”电动车有近2000 bhp的驱动力，车辆在公路上的行驶速度已经非常快了，但是里程和充电速度仍成问题。以光速从充电站A行驶到充电站B当然很好，但是如果您不得不在充电站等待一个小时，就没那么有趣了。
缩短充电时间可以缓解驾驶员的焦虑，让他们不会感到必须努力榨干电池的电量让车行驶到最后一公里，以免频繁长时间停车充电。350kW超快充电站也能帮助改善这一点，但是这种充电站很少且彼此距离很远，所以建设更多快速充电站并升级现有充电站迫在眉睫。
快速充电站将交流电线路电压转变成直流电，通常为400V左右的直流电，可用于大部分电动车，也有800V直流电，用于保时捷Taycan等高性能车。这些充电站的核心是采用IGBT或硅MOSFET开关技术的交直流转换器，具体技术取决于电平。这种取舍并不容易，因为IGBT存在动态损耗因而必须使用成本高且有损耗的大型磁性过滤器，这导致它的开关速度相对较慢。MOSFET的开关速度较快，且动态损耗在可接受水平内，磁性也较小，但是高压类型的导电损耗高。鉴于这些损耗代表着能源浪费和金钱损失，以及不得不采用体积过大的组件来将温度保持在允许范围内，我们非常需要更好的开关。
宽带隙（WBG）半导体为SiC或GaN开关和二极管形式，是许多需要更高能效的应用的解决方案。不过，采用宽带隙半导体需要胆量，能否正确设计和驱动非常关键，而还需要缓和超级跑车的配对速度，以避免压力和高电磁干扰。事实上，采用宽带隙技术时，转换器设计需要从头开始才能获得最多益处。不过也有例外，包含Si-MOSFET和SiC JFET共源共栅结构的组合零件拥有独特的优势。名为SiC FET的栅极驱动简单，可兼容宽裕量且其常态化导通电阻低于SiC MOSFET和GaN的现有Si-MOSFET和IGBT，而且在过电压下对雪崩效应的高免疫性是其固有特性。由于自限措施，它对短路的免疫性也很高。它的开关损耗通常低于其他宽带隙器件，因为器件电容较低，而且它保留了SiC的所有常见优势：高临界击穿电压、高温下正常运行和高导热系数。UnitedSiC目前生产的同类器件中，650V SiC FET的导通电阻低于7毫欧，而1200V SiC FET的导通电阻低于10毫欧，后者可以用于480V交流线路系统，以获得电压非常高的充电器。
到目前都是在叙述一般情况，而一些数据将说明600/650V等级下相同封装中IGBT和SiC FET之间的差异，如表1所示。SiC器件的每个参数都比较出色，这意味着零件的损耗较低，几乎可以直接插入替换。
【表1：600/650V等级IGBT和SiCFET对比。】
SiC FET的特性使其极为适合在充电器的必要功率因素校正级中使用，也可作为同步整流器替代二极管。这可以显著节省功率，例如，使用350kW快速充电器为400V电池充电需要通过二极管电桥布置提供875A电流。整流器可以由并联SiC JBS二极管组装而成，也可将SiC FET配置为同步整流器。假设在50%的工作周期中每个整流器流过100A电流，则在125°C下，SiC JBS二极管压降为2V，功耗为100W，而 SiC FET压降为0.9V，功耗为45W，不到SiC二极管功耗的一半。
SiC FET采用TO-247-4L封装，在许多实例中可以直接替换IGBT和Si-MOSFET，直接大幅提升电路的效率。新设计还有更多好处，因为它可以提高频率而不会牺牲效率，还能缩小相关无源组件的体积，尤其是磁性组件的体积。这让SiC FET等宽带隙半导体成为了开关领域的“劳斯莱斯”。
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