1700V SiC MOSFET在大功率能源及工业领域的应用

时间： 2024-06-18 来源：SMC（桑德斯微电子公众号）

技术问答

1700V SiC MOSFET在兆瓦级功率应用中也并非罕见，其中包括固态变压器、中压直流配电系统、车辆牵引动力装置、中央太阳能逆变器、海上风电转换器，以及船舶电力转换系统等。

在处于兆瓦级功率范围的应用中，上图中的固态变压器转换器使用多级串联电源单元以满足电压要求。每个单元可以是半桥单元亦或全桥单元，一些设计人员甚至会选择使用三级架构。

使用基于基本单元的模块化解决方案有助于提高可扩展性，同时最大程度降低维护成本。这些单元有时称为电力电子构件或子模块，它们配置为级联H桥转换器或模块化多级转换器 (MMC)。

传统的硅解决方案中，这些单元会使用1200-1700V Si IGBT。而一旦更换为1700V SiC MOSFET时，其收益与低功率辅助电源的应用中的收益类似：碳化硅模块带来了更出色的功率处理能力和更优异的电气性能。

1700V SiC MOSFET的低开关损耗可提高开关频率，且每个单元的总体尺寸大幅减小。同时，1700V的高阻断电压还可减少达到相同直流电压所需的单元数。在以上种种简化和优化后，终端应用的系统可靠性大大提升，而更少的有源开关和栅极驱动器也降低了整体成本。

根据测试，当在10kV中压配电线运行的固态变压器中使用1700V SiC MOSFET时，与使用硅替代方案相比，串联单元数量会减少约30%。

高压SiC MOSFET在应用到功率转换器和功率系统时，能够提高可靠性和效率，同时降低成本、减小尺寸并减轻重量。

无论是低功率还是高功率应用，碳化硅解决方案都在推动各个行业超越传统硅基的瓶颈，以促成电源、新能源、工业应用等各个领域的创新。

SMC的碳化硅布局

SMC桑德斯微电子根据客户的需求设计和生产半导体及相关产品。

2015年，SMC布局碳化硅产品的设计、研发与制造，并推出了一系列节能可靠、高性价比的大功率碳化硅产品器件，可广泛运用于包括新能源汽车、光伏、储能、电源等各个领域。

目前，SMC在650V-1700V SiC MOSFET的研发与生产上均有所规划，并将于2024年下半年实现大批量量产。

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型号- YJD106502DQG3,YJD106502PQG3,YJD106504PG1,YJD106504FQG3,YJD106504DG1,YJD106504FG1,YJD106504PQG3

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Vincotech（威科）是全球领先的电力电子模块（IGBT模块）解决方案的供应商，起源于德国西门子机电集团，现由三菱电机控股。公司致力于开发生产高质量电子功率组件，在马达控制、可再生能源、不间断电源（UPS）和开关电源等领域被广泛应用。

IGBT模块功率模块 PIM模块 6管模块 7管模块半桥模块全桥模块升压模块三电平模块智能功率模块碳化硅模块

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SiC-MOSFET让汽车及工业设备更小更高效，宽耐压，开关损耗降低50%

世强硬创联合瑶芯微，爱仕特，派恩杰，瞻芯电子，中电国基南方，带来让汽车及工业设备更小更高效的SiC MOSFET系列产品，最高1700V宽耐压，开关损耗降低50%。

活动发布时间 : 2023-04-14

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

扬杰科技（YANGJIE）分立器件产品快速选型表

目录- 整流桥 Rectifier Bridge 整流二极管 Rectifier Diode 快恢复二极管 Quick-recovery Diode 超高效整流二极管 Ultra High Efficiency Rectifier Diode 肖特基二极管 Schottky Diode 光伏二极管 Photovoltaic Diode 瞬态抑制二极管 Transient Voltage Suppressor 稳压二极管 Zener Diode 放电管 Discharge Tube 静电放电 ESD 小信号开关二极管 Small Signal Switching Diode 小信号肖特基二极管 Small Signal Schottky Diode 小信号三极管 Small Signal Triode 小信号数字晶体管 Small Signal Digital Transistor 晶闸管/整流二极管/三相整流桥模块 THYRISTOR/RECTIFIER/ THREE PHASE RECTIFIE DIODE MODULE IGBT模块 IGBT MODULES 肖特基模块/碳化硅肖特基模块 SCHOTTKY MODULES/SIC SCHOTTKY MODULE 快恢复二极管模块 FRD DIODE MODULES 中低压MOS管 Medium and Low Voltage MOS Tube

型号- 1N4743A,MD350A12D4,MD165C08D2,ZMM55C22V,MT200DT08L2,SMF10CA,1N5941B,MMSZ5222B,BC807-16W,GBL408A,HER602G,H2MF,1N4742A,MT200U08T2,GS2GA,SMB3Z190A,1N5940B,MMSZ5223B,MF400K06F3,MBR30100FCTS,1N5393GS,HER603G,BZX55C8V2,GR1G,1N4745A,S315,MD600C08D5,GR1K,GR1J,GR1M,MBRL20100FCT,ZMM55C24V,MD75S12M2,SSL310B,1N5943B,MD75S12M4,SSL310A,S320,P6KE68C,GBL406A,HER604G,GR2B,GR2A,GR2D,1N4746A,SMF120CA,MD75S12M8,1N4744A,BZT52C8V2,SMB3Z3.3A,SR140L,SMA2Z43A,MMSZ5225B,GS2JA,1N5942B,S310,GR1A,HER605G,GR1B,MD75S08NM2,SA48CA,GR1D,GR3K,GR3J,GR3M,HER607G,MD130S16M5,SA180C,1.5KE500,MBR2045FCTS,MD130S16M3,SA180A,1N5946B,1N5945B,MD70K16D1,GS2KA,MD600U06I5,S33F,MD60A12D1,HER606G,1N4748A,SMF190A,GR2G,SA22CA,GR2J,P6KE8.2CA,GR2K,HER608G,GR2M,MD200C18D2,SMB3Z3.9A,MUR1660,1N5944B,S32F,P4KE180A,GR3A,P4KE180C,MD60K18D1,SA110CA,GR3B,SS210A,GR3D,GR3G,1N4747A,BAS416,GR5K,GR5J,H1KFS,GR5M,BZX55B5V1,ESD12VD3,1.5KE520,ZMM55C20V,SMB3Z3.6A,MF100C12F2N,1N5948B,SMF36CA,MD380K08D3,MF200C12F2,GS2MA,S35F,SS8U100,MD120C16D1,MF200C12F5,ESD12VD5,P4KE22CA,MD120K12D1N,BZX55B5V6,SMB2Z68A,MT40CB08T1,SMA2Z6.2A,MBR10100CTS,MUR1640,1N5947B,S34F,MMSZ5221B,GR5A,HD6S,GR5B,1.5KE51A,SMA2Z47A,GR5D,GR5G,YJD50N03A,1N4749A,1.5KE51C,P0080SC,MF200DU12FJ,KBL606,MBRB20150CT,SMA5923B,DZ23C6V2,BZX84C2V4W,KBL608,SA70CA,1.5KE36CA,DZ23C6V8,P0080SB,P0080SA,MURS140,MBR20100CD,S8550-L,1.5KE550,MF100U12F2,S8550-H,SA17CA,KBL610,1.5KE170CA,MD60C12D1N,MBR20100CT,SMA5922B,MT330C16T4,1N5949B,MD100C12D1N,HD8S,S36F,SR3200,1.5KE56A,BAS70-06,SMA5925B,BAS70-04,BAS70-05,MD400K16D4,SMA4727A,MUR1020FCT,E2AF,MURS120,SA5.0CA,GBP410A,BZX584B8V2,1.5KE56C,YBSM6010,MD240K12D2,P6KE500C,BZT52C3V9S,P6KE500A,MBR1060FCT,SMA5924B,S38F,SMF64A,BAV99WT,MBRB20150CTS,MBR10200FCT,MF300C06F2,YBSM6008,SMA2Z180A,YBSM6006,SD101BWS,SS520A,SS520B,SMA5927B,MBR4045PT,ZMM55C9V1,E2CF,MMSZ5226B,SMA4729A,MBRB1060CT,SMA5926B,MD50S12M1,P6KE180CA,MD50S12M4,BZT52C3V3S,BR2506L,E2BF,MMSZ5227B,SMA4728A,MT60C12T1,MBR30150CTS,YJL2312A,BR2506W,MUR540,MD36K12D1,SS215A,SMA5929B,P4KE400A,YJQ3415A,MD300A12D3,BZT52C3V6S,P4KE400C,ZMM55B75V,MMSZ5228B,MD30DU08DA,1.5KE10CA,MURS320B,S35VB100,MD260A12D3,SMA5928B,SMF60A,ZMM55B6V2,MD60DU16M7,BZX84C2V7W,P6KE27CA,E2DF,MBR10150FCT,YJG85G06A,BR2508L,ZMM55B6V8,MD500A18D5,MUR560,MUR1620F,MMSZ5229B,BR2508W,HER601G,SSL510,P4KE6.8CA,SS515,P4KE6.8C,MBLSK16S,E2GF,SS510,BZX84C5V6,BZX84C5V1,MD350C16D4,RL201G,P4KE220,SA9.0,SMF70A,MD75S08M8,SMB2Z160A,P6KE7.5,P4KE20C,MD600C12D5,P4KE20A,MT1508A,E2FF,KBPC5006W,MT330CB18T4,SMB3Z110A,MD75S08M4,MT200CB12T2,MD600A16D5,MBLSK14S,MT200CB12T3,GBPC1510W,MD75S08M2,MBR2060CTS,SS510A,SS510B,SMA2Z3.0A,MT150DT08L2,SMF19CA,KBJ806,SA90A,KBJ808,SA90C,BZT52B43,BC848CW,1N4001G,BZT52B47,SMB3Z240A,P4KE200,SMA4731A,SS52A,SS52B,RL203G,YJD40G10A,KBJ810,KBU806,SR3150,P6KE220CA,SA40CA,KBU808,E2HF,SS520,MT1506A,1N4002G,SB1240,SMA4730A,KBU810,BZX584C30V,RL202G,SZ1240A,MD60C16D1,E2KF,SMA5931B,BC848AW,SA100C,P6KE100CA,1N4003G,SMA4733A,RL205G,MD800C18D6,YJD15N10A,BZX584B7V5,SMB3Z82A,MD200A08D2,MT110CB18T1,SR5100L,SMF110A,E2JF,SMA5930B,BC848BW,P4KE100A,P4KE100C,BZX84B2V7,1N4004G,BZX84B2V4,RL204G,SMF85CA,SMA4732A,MMBTA05,MD380K12D3,MMBTA06,MT40CB12T1,SMA5933B,YJD100G10A,MT60CB18T1,DZ23C7V5,KBU1506,SMB2Z4.7A,MF300U05F6,KBU1508,1N4005G,SMA4735A,SZ1110A,RL207G,MD250S12M5,MD250S12M3,SS515A,SS515B,KBPC5008W,SMA5932B,SA100A,MT570C16T6,SMA4734A,MT25CB16T1,1N4006G,MF300A06F2N,KBU1510,RL206G,P6KE75,MMBTA55,SMA2Z100A,BZX584C2V4,SKBPC5010,SKBPC5012,SKBPC5014,SKBPC5016,SKBPC5008,BZT52B9V1S,MD400U08I4,MB6SA,ESD24VD3,P6KE62CA,1N4007G,SR260,MURS140B,P6KE68,MMBTA56,MMBTA44,SA7.5CA,MMBTA42,P6KE82,SS58A,GS3AB,SS58B,MUR1620,25SQ045,MUR2060FCT,AZ23C2V7,MT75DT18L1,P6KE75A,BZX584C2V7,BZX584C36V,P6KE75C,MD120A12D1,MURB1080CT,P6KE91,GS3BB,MBR10150FCTS,MD60S18M2,SS8550-H,SS8550-L,P4KE27C,MD60S18M7,SA6.0C,SA6.0A,GBL410A,MT100DT12L1,D4UB100,BZX584C39V,MD100A16D1N,SKBPC5006,MUR1060FCT,P4KE27A,D3UB80A,MBRL2045CT,MD260A08D3,P6KE30,1N4751A,SA190CA,U1AF,SR220,MMBTA92,GS3DB,MBR10150CD,BZT52B22,BZT52B24,SMF54CA,1N4448W,BZT52B27,SS54A,P6KE27,1.5KE100A,SS54B,1.5KE100C,P6KE24,KBPC2506W,P6KE22,BZT52B20,B5817WS,MT60C08T1,P4KE250,P6KE43,DB205,DB207,BZT52C7V5,DB206,E1CFS,1N4750A,B0520WS,P4KE24C,P6KE75CA,ZMM55C27V,P4KE24A,SMA2Z6.8A,BZT52B33,YJS9435A,BZT52B36,BZT52B39,P6KE39,MD30DU12DA,SS53A,SS53B,P6KE36,MD260K18D3,SMB2Z62A,BZT52B30,P6KE33,1N4753A,BZT52B4V3,P6KE51,GBJ810,BZT52B4V7,GBU810,1.5KE18CA,MUR820F,GBU806,1N5951B,GBU808,KBPC2508W,SR240,SS56A,U1DF,SS56B,YBS3008,P6KE47,YBS3006,D3UB100A,BZX584C33V,MBR10150CT,MD300C16D3,GBJ806,P6KE62,1N4752A,U1BF,MD50H08FJ,BZT52B18,P4KE22C,P4KE22A,GS3GB,BZT52B10,BZT52B11,BZT52B12,BZT52B13,YBS3010,BZT52B15,1N5950B,BZT52B16,U1CF,SS55A,SS55B,SA6.5C,P4KE6.8A,GBJ808,SA6.5A,P6KE56,HS3MB,1N4755A,MT200CB08T3,SA36CA,MT200CB08T2,GS1G,MBR3060CT,DBL205S,GS1J,1.5KE6.8,GS1K,GS1M,ZMM55C10V,SMF6.0A,GS1DB,SR8150,SD103AW,GBL410,MD120K18D1,FR204G,1N5953B,SMB3Z17A,YJQ3400A,GBJ3506A,MMSZ5234B,1S20,MT150DT12L2,GS2A,U1FF,BZX55B6V8,GS2B,BZX55B6V2,GS2D,MBRL30200FCT,1N4754A,GBL406,GBL408,DBL206S,1S40,ZMM55C11V,FR205G,SMB3Z18A,1N5952B,SMF

选型指南 - 扬杰科技 PDF 中文下载

瞻芯电子（InventChip）碳化硅（SiC）功率器件/驱动与控制芯片选型指南

描述- 上海瞻芯电子科技股份有限公司（简称“瞻芯电子”）是一家聚焦于碳化硅 (SiC) 半导体领域的高科技芯片公司，2017 年成立于上海临港，致力于开发碳化硅 (SiC) 功率器件和模块、驱动和控制芯片产品，围绕 SiC 应用，为客户提供一站式芯片解决方案。

型号- IV2Q12040BD,IV1B12009HA2L,IV1D12030BD,IV2Q07014T4Z,IV1Q12050D7Z,IVST12017MA1L,IV2Q12100BD,IV1Q12017T4ZG,IV1Q12160T4Z,IVST12080DA1L,IVCR2405DR,IV2Q12040T4Z,IV1D06020BD,IVCR1412SR,IV2Q12013T6Z,IV2Q06060BD,IV1Q12080T3Z,IV2Q171R0BD,IVCO1A01DQR,IV1Q12750T3,IV2Q12030D7Z,IV1D12015BD,IV2Q07014BA,IV2Q07014BD,IV2Q12160T4Z,IV1D06006F5,IVCO1A01DR,IV1B12013HA1L,IVSM12040HA2Z,IVSM07060HA2Z,IV2Q12200T4Z,IV2Q06060L1,IV1D06010O2,IVCO1A02DWR,IV1Q12030BDG,IV1Q12080T4Z,IV1Q12750BD,IV2Q171R0T3,IVCC1102DR,IV1Q06060BDG,IV2Q12040K1Z,IV1D06020T2,IV3D12060U3,IV1Q12050T3,IV1D12020T2,IV1Q12080BD,IV1Q12050T4,IVST12050SA1L,IVCR2504DR,IV1Q12017BDG,IV1D06006BD,IV1D06004O2,IV1D12020T3,IV1Q06060D7G,IV2Q12160BD,IVCR2402DR,IV2Q12160D7Z,IV2Q06040BD,IV2Q12017BD,IV1D12040U3Z,IVCR1801ASR,IVCO1A02DWQR,IV2B12003HA2L,IV1D06020U3Z,IV1Q06040T4Z,IV2Q12017BA,IV3D12030U3,IV1Q06060T4ZG,IV2Q12013BD,IV2Q12013BA,IV1D12010O2,IVCC1102F4AR,IVCO1412DDWQR,IVST12040DA1L,IV1D06010T2,IVCR1401DR,IV1Q12080T3,IV1D12020BD,IV1D12040U3,IV1D06004P3,IV1Q12080T4,IV3D12015T2,IV2Q12080D7Z,IVCR2404MPQR,IV2Q06025BD,IVTM12080TA1Z,IV2Q06040L1,IV2Q17020T4Z,IV2Q20045BD,IV3B20023BA2,IV3D12030T2,IV2D12002BD,IVCO1A02DQR,IV1D12005BD,IVCC1104F4AR,IV2Q06025T4Z,IV2Q06040T4Z,IV2Q06060O3Z,IV1Q06060T4G,IV1D12040T2,IV2Q12100D7Z,IV2Q171R0D7Z,IV2Q06025L1,IVST12050MA1L,IVST12160DA1L,IVCR2403DR,IV1Q06040BD,IV1Q12160T3,IV1Q12160T4,IV1B12025HC1L,IV1Q12017BAG,IV2Q12200D7Z,IV2Q20045T4,IV2D12020T2,IV2Q12200BD,IV2Q06060T4Z,IV2Q12030T4Z,IV2Q12040D7Z,IV2D12020BD,IV1D12040BD,IV6212004HA2,IV1Q06060T3G,IVCR1407ASR,IV1Q12050BD,IV1Q12017T4G,IV1D12010T2,VSM12080HA2Z,IVCR1402DPQR,IV1D06004F5,IV2B12006HA1L,IVCO1411DDWQR,IV1Q06040T4,IV1Q06040T3,IV1D06010BD,IV1Q12160BD,IV1Q12750O3,IV1Q06040L1,IV1Q12160D7Z,IVCC1104DR,IV2Q12080BD,IV2Q175S0BD,IV2Q06025D7Z,IV6212004HB2,IVSM06025HA2Z,IVST12017SA1L,IV1D12030U3,IV1D20020T2,IV1D06004BD,IV1D06006O2,IV2D12020D2Z,IV2Q06040D7Z,IV2Q12017T4Z,IVCR2404DR,IV2Q06060D7Z,IVCO1A01DWR,IV1Q12030T4G,IV2Q17020BD,IV3D12020T2,IV1D12010BD,IV2D12002P2,IV2Q12030BD,IVST12120DA1L,IV2Q12080T4Z,IV1D06020U3,IVCO1A01DWQR,IV1D12030T2,IVHD122M1TA2Z,IVCO1A02DR,IV1D06006P3,IV1Q12050T4Z,IVCR2404MPR,IV1D12010P2Z,IV2Q12100T4Z,IVCR1401DPR,IV1Q06060L1G,IV2Q12080K1Z,IV1Q12080D7Z,IV2Q171S0BD,IV1D20020BD,IV1D12015T2,IV2D12002O2,IVSM12160HA2Z,IV1D12005O2,IV2Q171S0S1

选型指南 - 瞻芯电子 - March 2024 PDF 中文下载

碳化硅：第三代半导体材料的性能优势与应用前景

经过第一代硅基半导体、第二代的砷化镓半导体，半导体材料发展已经来到了属于碳化硅、氮化镓的第三代。碳化硅是第三代半导体产业发展的重要基础材料，碳化硅功率器件以其优异的耐高压、耐高温、低损耗等性能，能够有效满足电力电子系统的高效率、小型化和轻量化要求。在新能源汽车、光伏发电、轨道交通、智能电网等领域具有明显优势。

行业资讯发布时间 : 2024-11-11

【方案】30~80kW组串式光伏逆变器优选器件方案

描述- 该方案针对30~80kW的组串式光伏逆变器，采用多路BOOST升压电路，减少光伏电池组件最佳工作点与逆变器不匹配的情况，最大程度增加发电量。逆变侧采用T型三电平拓扑，开关频率支持16kHz（最佳频率点），效率最高可达98.54%。辅助电源采用1700V耐压SiC MOSFET，单端反激电源可直接应用在1000V母线系统。同时，在BOOST升压电路和逆变电路中均采用IGBT模块设计，集成度更高。

型号- MKS4J022202D00MSSD,10-FZ12NMA080NS03-M260F,0505025.MX52LEP,TFLEX HD300,BGM111,C2M1000170D,EFR32MG13P732F512GM48-C,RBN75H125S1GP4-A0,10-FY12NMA160SH01-M820F18,KT05,PS9402,SGM6022,MLX91208,28R1101-000,28R0610-000,30-FT12NMA160SH-M669F28,PS9031,LSIC2SD120E30CC,30-FT12NMA200SH-M660F08,LXXXX 15.00/05/90 4.5SN GR,28R1476-100,92ML,LX 15.00/05/90 4.5SN GR BX,MKS4J033305D00KSSD,TPCM780,RC12-6-01LS,SMBJ18CA,28R1953-000,PS9531L3,SI86XX,28B0141-000,WDU50N,SGM6032,WGM110,R5F56514FDLJ,C4D30120D,WDU70N,RBN40H125S1GPQ-A0,C2M0080120D,V23990-P629-L43,SGM2019,LSIC1MO120E0080,SID11X2K,SI8261BCD-C-IS

优选器件方案 - WEIDMUELLER,LITTELFUSE,LAIRD,SILICON LABS,WIMA,RENESAS,VINCOTECH,STANDEX-MEDER,II-VI MARLOW,WOLFSPEED,PI,ROGERS,MELEXIS,SGMICRO - V2.1 PDF 中文下载

新能源汽车碳化硅800V平台架构优势及实现方式解析

受限于硅基IGBT的工作频率和偏大的元件尺寸，目前大部分新能源车产品采用的是400V平台。随着碳化硅半导体技术的发展，越来越多车企打造出基于碳化硅的800V甚至更高的高压平台。SMC桑德斯微电子根据客户的需求设计和生产半导体及相关产品。2015年，SMC布局碳化硅产品的设计、研发与制造，并推出了一系列节能可靠、高性价比的大功率碳化硅产品器件，可广泛运用于包括新能源汽车、光伏、储能、电源等各个领域。

技术探讨发布时间 : 2024-05-22

SiC产业技术与产能差距缩小，瑞之辰发挥碳化硅优势

近年来，中国新能源汽车市场发展迅猛。有数据预计2024年中国新能源汽车销量可能将达到1200-1300万辆，市占率可能超过45%。随着新能源汽车对于能源转换效率、充电效率、续航时间等要求越来越高，推动了对高功率密度、耐高温、耐高压、体积更小等优势的SiC功率硅器件需求的快速增长。随着全球SiC材料产能的快速扩张，预计到2026年全球SiC市场将会出现产能过剩。

行业资讯发布时间 : 2024-10-30