【选型】一文教你认识在光伏逆变器、车载电源等应用中SiC MOS管和IGBT的性能区别
SiC材料具有击穿电压高、载流子饱和漂移速度快、热稳定性好以及热导率高等优势,SiC MOS管在光伏逆变器、车载电源等产品中的应用越来越广泛。为了更加深入的了解SiC MOS管的优势特征,本文对SiC MOS管和IGBT进行了性能对比分析。
静态特性对比
这里我们选择LITTELFUSE的SiC MOS管LSIC1MO120E0080和RENESAS的IGBT单管RBN25H125S1FPQ-A0进行对比,二者的耐压分别为1200V和1250V,在Tc=100℃时的额定电流均为25A,如表1所示:
表1、SiC MOS管与IGBT静态参数对比
如图1所示,为SiC MOS管LSIC1MO120E0080和IGBT单管RBN25H125S1FPQ-A0在不同栅电压(VGS或VGE)的I-V输出特性曲线:
图1、SiC MOS管和IGBT单管I-V输出特性对比
如图1a所示,SiC MOS管LSIC1MO120E0080的VGS大于18V之后特性曲线的斜率变化较小。如图1b所示,IGBT单管RBN25H125S1FPQ-A0的VGE大于15V时特性曲线的斜率基本不变。SiC MOS管的跨导系数(gfs)较小,沟道迁移率较低,VGS较高时才能获得低导通电阻,为了保证SiC MOS管具有低导通损耗,其驱动电压要高于18V,而IGBT的驱动电压通常为15V即可。
动态特性对比
图2所示分别为SiC MOS管和IGBT单管的开关损耗随驱动电阻Rg的变化曲线:
图2、SiC MOS管和IGBT单管开关损耗对比
由图2可以看到,SiC MOS管和IGBT单管的开关损耗都会随驱动电阻Rg的增大而变大。其中,SiC MOS管的开通和关断损耗都比较低,开关损耗低于650uJ,而IGBT单管的开关损耗最高达到6.5mJ,SiC MOS管的开关损耗远低于同规格IGBT单管,因此可以实现更高的开关频率和效率。
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