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碳化硅功率模塊是使用碳化硅半導體作為開關的功率模塊。
碳化硅功率模塊用于轉換電能,轉換效率高 — 功率是指電流和電壓的乘積。碳化硅半導體帶隙寬,用于 MOSFET 中時,開關損耗極低,因此相較于普通的硅器件,可允許更高的開關頻率。同時,與傳統(tǒng)的硅半導體相比,碳化硅半導體能夠在更高的溫度和更高的電壓下工作。
大電流功率模塊中廣泛采用的主要是由Si材料的IGBT和FRD組成的IGBT模塊。ROHM在世界上首次開始出售搭載了SiC-MOSFET和SiC-SBD的功率模塊。
由IGBT的尾電流和FRD的恢復電流引起的較大的開關損耗,通過改用SiC功率模塊可以明顯減少,因此具有以下效果:
開關損耗的降低,可以帶來電源效率的改善和散熱部件的簡化
(例:散熱片的小型化,水冷/強制風冷的自然風冷化)
工作頻率的高頻化,使周邊器件小型化
(例:電抗器或電容等的小型化)
主要應用于工業(yè)機器的電源或光伏發(fā)電的功率調節(jié)器等。
現(xiàn)在量產(chǎn)中的SiC功率模塊是一種以一個模塊構成半橋電路的2in1類型的模塊。
分為由SiC MOSFET + SiC SBD構成的類型和只由SiC MOSFET構成的類型兩種,可根據(jù)用途進行選擇。
SiC模塊功率半導體器件清洗:
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