是德科技动态测试分析仪基础款PD1500A/升级款PD1550A，适用于电动汽车800V高压系统SiC器件测试

时间： 2023-03-25 来源：是德科技KEYSIGHT公众号

技术问答

中国新能源汽车产销量分别达到705.8万辆和688.7万辆，同比增长96.9%和93.4%，市场占有率达25.6%，新能源汽车产销量已连续8年位居全球第一。如果是的话，您是否有家用充电桩呢？每天又花多长时间来充电呢？普通的慢充充电时间要持续6-8小时，这个时间对于有家用充电桩的车主也许可以接受，白天开车，晚上充电。但是对于随停随走的需求显然不能满足，因此快充技术应运而生。

“充电五分钟，通话两小时”这曾是某手机厂商的广告标语，而时代发展到现在，汽车领域也出现了“充电5分钟，续航200公里”这样的目标，这就是800V高压快充平台。当前主流新能源整车高压电气系统电压范围一般为230V-450V，取中间值400V，笼统称之为400V系统；而伴随着快充应用，整车高压电气系统电压范围达到550-930V，取中间值800V，可笼统称之为800V系统。

800V电子电器架构

我们需要明确快充的关键是提高整车充电功率，实现的方法无非是提高电压或者提高电流，但是加大充电电流需要更粗重的线束，这会增加汽车整体的重量，发热量也会更高，所以提高电压是更为可行的一个技术路线。

由于整车架构由400V提高到800V，当前的OBC、DC/DC及PDU等电源产品都需要从400V等级提升至符合800V电压平台的应用，SiC的优异特性得以施展。相比于IGBT，SiC小体积、高效率、高开关速率及耐高温的特点更适用于800V高压充电平台。

是德科技动态测试分析仪基础款PD1500A/升级款PD1550A，不仅可以对传统IGBT等功率器件进行测试，还适用于宽禁带半导体VDS/VCE高达1360 V，ID/IC 高达1000A，同时可表征650V、1.2 kV和1.7 kV额定电压的功率模块。

SiC具有更高的开关速率，更小的损耗，下面我们就从这两个方面来进行解释和对比：

1. 开关速率——t_r t_t

从简单理解的开关速率入手，我们只需要对器件进行开通和关断进行控制，观察它的开通和关断时间即可，时间长，速率低，时间短速率高。

*Notes：本次实验我们选用1200V,40A SiC MOSFET以及Si IGBT进行对比，要注意的是，在不同厂商与技术代别中SiC器件与Si器件某一特性的具体数值和相对比例，一定是有区别的，但SiC器件与Si器件对比结果的趋势是不变的。首先我们先来看一下IGBT的开关时间是多少，我们选取了某知名品牌IGBT的数据手册中的数据。

t_r=30ns

t_t=70ns

而同样条件下，我们测得的SiC MOSFET开关时间如下：

真实测试结果

可以从实验结果看出，SiC MOSFET开关时间t_r=17.86ns，t_t=18.73ns，二者都小于同等条件下Si IGBT的开关时间，足以证明SiC MOSFET确实开关速率更快这一特性。

2. 能量损耗——E_on E_off

接下来我们再对比一下器件损耗，根据IGBT手册中的数据，器件开关损耗分别为：

E_on=2mJ

E_off=2.2mJ

而根据仪器测试结果，SiC的开关损耗仅为E_on=0.201mJ，E_off=0.205mJ，从测试结果对比可以看出，SiC的损耗确实远远小于Si IGBT。

真实测试结果

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