基本半導體全碳化硅MOSFET模塊,Full SiC Module,SiC MOSFET模塊適用于超級充電樁,V2G充電樁,高壓柔性直流輸電智能電網(HVDC),空調熱泵驅動,機車輔助電源,儲能變流器PCS,光伏逆變器,超高頻逆變焊機,超高頻伺服驅動器,高速電機變頻器,MRI醫療電源等. 光伏逆變器專用對稱拓撲和飛跨電容拓撲直流升壓模塊BOOST Module-光伏MPPT,PV Inverter交流雙拼 ANPC 拓撲逆變模塊。
汽車級全碳化硅功率模塊是基本半導體為新能源汽車主逆變器應用需求而研發推出的系列功率模塊產品,包括半橋MOSFET模塊Pcore?2、三相全橋MOSFET模塊Pcore?6、塑封單面散熱半橋MOSFET模塊Pcell?等,采用銀燒結技術等基本半導體新的碳化硅 MOSFET 設計生產工藝,綜合性能達到國際先進水平,通過提升動力系統逆變器的轉換效率,進而提高新能源汽車的能源效率和續航里程。高功率密度,高可靠性,高工作結溫,低熱阻,低雜散電感。
Pcore?2系列模塊BMF600R12MCC4,BMF400R12MCC4具有低開關損耗、可高速開關、降低溫度依賴性、高可靠性(高于AQG-324參考標準)等特點,結溫可達175℃,與傳統硅基模塊具有相同的封裝尺寸,可在一定程度上代替相同封裝的IGBT模塊,從而有效縮短產品開發周期,提高工作效率。
Pcore?6系列模塊BMS600R12HWC4,BMS400R12HWC4,BMS700R08HWC4,BMS450R08HWC4是一款非常緊湊的功率模塊,專為混合動力和電動汽車提升效率應用而設計,使用氮化硅AMB絕緣基板、用于直接流體的銅基PinFin基板、多信號監控的感應端子(焊接、壓接兼容)設計,具有低損耗、高阻斷電壓、低導通電阻、高電流密度、高可靠性(高于AQG-324參考標準)等特點。
Pcell?系列模塊BMF600R12PC4,BMF400R12PC4,BMF700R08PC4,BMF450R08PC4采用基本半導體設計的獨有封裝形式,采用銀燒結和DTS技術,大大提升了模塊的功率密度,讓碳化硅材料特性得以充分發揮,使得產品具有高功率密度、低雜散電感(小于5nH)、高阻斷電壓、低導通電阻(小于2mΩ)、結溫高達175℃等特點,非常適合于高效、高功率密度應用領域。
LLC諧振變換器能實現全負載范圍內開關管的零電壓開通(ZVS,Zero Voltage Switching),相比其他開關電源,其輸入輸出電壓調節范圍較寬,且具有高效率,低噪聲,高功率密度等諸多優點.與傳統Si基功率器件相比,BASiC基本半導體碳化硅SiC功率MOSFET,基本半導體混合SiC-IGBT單管,BASiC基本半導體混合SiC-IGBT模塊具有更加優良的特性,更加適用于高頻高壓大功率場合.針對單相LLC諧振變換器在大電流大功率輸出應用時的不足,采用三相交錯并聯的LLC諧振變換器拓撲并將其與BASiC基本半導體碳化硅SiC功率MOSFET,基本半導體混合SiC-IGBT單管,BASiC基本半導體混合SiC-IGBT模塊相結合提升功率密度.雙向LLC諧振變換器廣泛應用于充電樁電源模塊,V2G電源模塊,電網儲能PCS,從調峰調頻到備電、價差套利,儲能將成為新型電力系統的穩定器,雙向LLC諧振變換器電源模塊化助推儲能PCS業務發展。
BASiC基本半導體650V/1200V Hybrid IGBT 單管IGBT TO274-3和TO247-4 具備高速IGBT技術和碳化硅肖特基二極管的主要優點,具備出色的開關速度和更低的開關損耗,TO-247 4 引腳封裝具有一個額外的開爾文發射極連接。此 4 引腳也被稱為開爾文發射極端子,繞過柵極控制回路上的發射極引線電感,從而提高 IGBT或者碳化硅MOSFET 的開關速度并降低開關能量。英飛凌單管IGBT國產代替主要規格有BGH50N65HF1,BGH50N65HS1典型應用戶用光伏儲能機雙向Buck-Boost電路,單相光伏逆變器Heric電路 ,BGH50N65ZF1,BGH75N65HF1,BGH75N65HS1典型應用戶用光伏儲能機雙向Buck-Boost電路,單相光伏逆變器Heric電路 BGH75N65ZF1,BGH75N65HRA1維也納PFC電路,BGH40N120HF典型應用光伏三相儲能機雙向Buck-Boost電路,T型三電平豎管,BGH75N120HS 典型應用光伏三相儲能機雙向Buck-Boost電路,T型三電平豎管, (特別適用于 DC-DC 功率變換器和PFC電路。其常見應用包括:戶用光伏逆變器650V混合SiC IGBT單管,戶用光伏逆變器,組串光伏逆變器,戶用儲能逆變器,雙向變流器,雙向逆變器,車載充電機(OBC)、ESS儲能系統、PV inverter光伏逆變器、UPS不間斷電源系統 (UPS),以及服務器和電信用開關電源 (SMPS) ,基本半導體混合碳化硅分立器件將新型場截止IGBT技術和碳化硅肖特基二極管技術相結合,為硬開關拓撲打造了一個兼顧品質和性價比的方案。該器件將傳統的硅基IGBT和碳化硅肖特基二極管合封,在部分應用中可以替代傳統的IGBT (硅基IGBT與硅基快恢復二極管合封),使IGBT的開關損耗大幅降低,適用于車載電源充電機(OBC)、通信電源、高頻DC-DC電源轉換器、儲能等領域。
深度發掘SiC SBD用于IGBT續流二極管的應用潛力
IGBT應用中,把續流二極管(FWD)用SiC SBD替代Si FRD,是一個新的發展方向
混合式IGBT
普通IGBT的FWD用Si FRD,它限制了IGBT的開通和關斷行為的潛力,對開關損耗是很大的拖累;用SiC SBD可以提升天花板
Si FRD的反向恢復行為強烈拖累IGBT的Eon
Si FRD的反向恢復行為對雜散電感敏感度很高,會有應力問題,Si FRD有安全問題,會限制IGBT的開通速度
Si FRD有一定的風險產生snappy振蕩現象,導致整機的EMC問題,會間接限制IGBT的開通速度
Si FRD的正向恢復現象,會貢獻IGBT的關斷電壓尖峰
結論
FWD如果用SiC SBD,比起用Si FRD,其IGBT的Rgon和Rgoff可以用得更小,Eon和Eoff進一步減小,其中對減小Eon的貢獻非常顯著
高效逆變器用 HERIC 電路和相關工藝可用于單相逆變器,該拓撲是在H橋的橋臂兩端加上兩個反向的開關管進行續流,以達到續流階段電網與光伏電池隔離的目的,尤其是在低功率范圍內(如屋頂光伏系統),其基于傳統H4電路上在交流側加入旁路功能的第五、六開關。其有效隔離了零電平時候交流濾波電感L與寄生電容C之間的無功交換,提升系統效率,且降低寄生電容上的電壓高頻分量,消除漏電流,通過利用BASiC基本半導體SiC碳化硅功率半導體的開關損耗低特性,單相HERIC電路中,用單一器件BASiC基本半導體650V混合SiC-IGBT單管可以有效降低高頻管的損耗,顯著降低器件的工作結溫,提升系統效率,BASiC基本半導體650V混合SiC-IGBT單管繼承了經典的TO247封裝,客戶可以在不變更PCB和電路情況下,對老的產品進行直接替換,從而在短時間內達到系統效率的提升和增加開關頻率的目的。同時,由于器件帶來系統損耗減少的優勢,可以降低散熱設計要求和成本;開關頻率提升可以有效降低并網電感的尺寸和大小,減少電流諧波對電網的污染。HERIC電路設計的拓撲結構可以實現高達99%超高轉化效率,同時將EMI保持在較低的水平。除了具有更高的能量輸出的優點外,這種拓撲結構還降低了部件的熱應力,因而散熱器可以設計得更小,使用壽命卻更長。行業普遍認為到目前為止,這是戶用光伏逆變器儲能變流器PCS設備中較好的設計。
BASiC基本半導體混合IGBT Hybrid Discrete搭載了為高頻開關優化的IGBT晶圓以及650V/1200V BASiC基本SiC二極管,基本SiC二極管極小Qrr,有效降低對管IGBT開通損耗,且自身反向恢復損耗Erec也明顯降低,IGBT開通損耗隨溫度的影響很小,降低EMI,廣泛應用于T型三電平,光儲一體機T型三電平,Heric拓撲,Buck-Boost,OBC車載充電器,光伏儲能逆變器,充電樁電源模塊,移動儲能逆變器功率因數校正(PFC)、DC-DC(直流-直流)和DC-AC(直流-交流)等。
BASiC基本半導體碳化硅MOSFET B1M160120HC,B1M080120HC,B1M080120HK,B1M032120HC,B1M032120HK具備開關中的小柵極電荷和器件電容、反并聯二極管無反向恢復損耗、與溫度無關的低開關損耗,以及無閾值通態特性等。非常適合硬開關和諧振開關拓撲,如LLC和ZVS,廣泛應用于OBC車載充電器,光伏儲能逆變器,充電樁電源模塊等,可以像IGBT或MOSFET一樣使用易于使用的驅動器進行驅動。由于能在高開關頻率下帶來高效率,從而可以減小系統尺寸、增大功率密度,并確保高可靠性,延長使用壽命。
MOSFET的結構,原理,內阻的構成
SiC MOSFET的可靠性難點
SiC MOSFET應用中的風險點
TO-247-3和TO-247-4在應用中的比較
光伏逆變器升壓SiC碳化硅二極管B2D10120H1,B2D20120HC1,B2D20120H1,B2D30120HC1,B2D30120H1,B2D40120H1,B2D20065HC1,B2D20065H1,B2D30065H1,B2D40065H1,B2D02120E1,光伏逆變器SiC MOSFET,IGBT Hybrid Discrete,混合三電平SiC-IGBT模塊,IGBT單管,混合IGBT單管,SiC MOSFET,SiC Power MOSFET,SiC MOSFET模塊,SOT-227碳化硅肖特基二極管模塊,混合SiC-IGBT模塊,BASiC基本混合混合SiC-IGBT單管,分立碳化硅MOSFET,TO263-7碳化硅MOSFET,碳化硅(SiC)MOSFET,儲能逆變器SiC MOSFET,光伏逆變器SiC MOSFET,三電平IGBT模塊,光儲一體機混合IGBT器件