革命性替代：為何SiC MOSFET全面淘汰IGBT？

—— 當(dāng)效率差距跨越臨界點(diǎn)，IGBT被淘汰便是唯一結(jié)局

傾佳電子楊茜致力于推動(dòng)國(guó)產(chǎn)SiC碳化硅模塊在電力電子應(yīng)用中全面取代進(jìn)口IGBT模塊，助力電力電子行業(yè)自主可控和產(chǎn)業(yè)升級(jí)！

傾佳電子楊茜咬住SiC碳化硅MOSFET功率器件三個(gè)必然，勇立功率半導(dǎo)體器件變革潮頭：

傾佳電子楊茜咬住SiC碳化硅MOSFET模塊全面取代IGBT模塊和IPM模塊的必然趨勢(shì)！

傾佳電子楊茜咬住SiC碳化硅MOSFET單管全面取代IGBT單管和平面高壓硅基MOSFET的必然趨勢(shì)！

傾佳電子楊茜咬住650V SiC碳化硅MOSFET單管全面取代SJ超結(jié)MOSFET和高壓GaN 器件的必然趨勢(shì)！

在追求更高效率、更小體積、更強(qiáng)耐溫的電力電子領(lǐng)域，硅基IGBT已觸達(dá)物理極限。1200V/160A的BMF160R12RA3 SiC MOSFET模塊以顛覆性性能宣告新時(shí)代來臨：

開關(guān)損耗降低80%：實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明，在800V/160A工況下，開關(guān)能量（Eon+Eoff）僅12.8mJ（175℃），而同等IGBT模塊普遍超過60mJ。

175℃結(jié)溫極限：遠(yuǎn)超IGBT的150℃天花板，散熱設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單，系統(tǒng)可靠性提升40%以上。

零反向恢復(fù)損耗：內(nèi)置SiC體二極管反向恢復(fù)時(shí)間trr28ns@25℃，徹底解決IGBT反并聯(lián)二極管的反向恢復(fù)頑疾。

硬核性能解密：BMF160R12RA3如何改寫規(guī)則？

1. 極低導(dǎo)通損耗

RDS(on)RDS(on)僅8.1mΩ@25℃（芯片級(jí)），175℃高溫下仍保持14.5mΩ（圖6溫度曲線）。

正溫度系數(shù)特性：多芯片并聯(lián)無需均流電路，簡(jiǎn)化驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)（對(duì)比IGBT的負(fù)溫度系數(shù)風(fēng)險(xiǎn)）。

2. 納秒級(jí)開關(guān)速度

開/關(guān)延遲（td(on)/td(off)）<150ns，上升/下降時(shí)間（tr/tftr/tf）<60ns（圖13-16）。

支持100kHz+高頻運(yùn)行，使磁性元件體積縮小50%。

3. 熱管理革命

結(jié)殼熱阻（Rth(j?c)）0.29K/W，僅為IGBT模塊的1/3（圖8瞬態(tài)熱阻曲線）。

銅基板+Al?O?陶瓷絕緣：爬電距離17mm，隔離耐壓3000V RMS，滿足工業(yè)級(jí)安全標(biāo)準(zhǔn)。

實(shí)戰(zhàn)驗(yàn)證：SiC如何碾壓IGBT？

?高頻電源應(yīng)用

滿載效率>98.5%（對(duì)比IGBT模塊的96.8%）。

開關(guān)頻率從20kHz提升至50kHz，電感成本降低35%。

冷卻系統(tǒng)簡(jiǎn)化，風(fēng)扇功耗降低70%。

驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化：推薦柵壓+18V/-4V（抗干擾能力遠(yuǎn)超Si器件），總柵電荷（Qg）僅440nC（圖12動(dòng)態(tài)特性）。

BASiC基本股份針對(duì)多種應(yīng)用場(chǎng)景研發(fā)推出門極驅(qū)動(dòng)芯片，可適應(yīng)不同的功率器件和終端應(yīng)用。BASiC基本股份的門極驅(qū)動(dòng)芯片包括隔離驅(qū)動(dòng)芯片和低邊驅(qū)動(dòng)芯片，絕緣最大浪涌耐壓可達(dá)8000V，驅(qū)動(dòng)峰值電流高達(dá)正負(fù)15A，可支持耐壓1700V以內(nèi)功率器件的門極驅(qū)動(dòng)需求。

BASiC基本股份低邊驅(qū)動(dòng)芯片可以廣泛應(yīng)用于PFC、DCDC、同步整流，反激等領(lǐng)域的低邊功率器件的驅(qū)動(dòng)或在變壓器隔離驅(qū)動(dòng)中用于驅(qū)動(dòng)變壓器，適配系統(tǒng)功率從百瓦級(jí)到幾十千瓦不等。

BASiC基本股份推出正激 DCDC 開關(guān)電源芯片BTP1521xx，該芯片集成上電軟啟動(dòng)功能、過溫保護(hù)功能，輸出功率可達(dá)6W。芯片工作頻率通過OSC 腳設(shè)定，最高工作頻率可達(dá)1.5MHz，非常適合給隔離驅(qū)動(dòng)芯片副邊電源提供正負(fù)壓供電。

對(duì)于碳化硅MOSFET單管及模塊+18V/-4V驅(qū)動(dòng)電壓的需求，BASiC基本股份提供自研電源IC BTP1521P系列和配套的變壓器以及驅(qū)動(dòng)IC BTL27524或者隔離驅(qū)動(dòng)BTD5350MCWR(支持米勒鉗位)。

硅基時(shí)代的黃昏

基本股份BMF160R12RA3為代表的SiC MOSFET模塊，以效率躍升、體積銳減、溫度邊界突破三重優(yōu)勢(shì)，正加速淘汰傳統(tǒng)IGBT模塊。在光伏、EV、數(shù)據(jù)中心等萬億級(jí)市場(chǎng)，選擇SiC已非技術(shù)升級(jí)，而是生存必須。
—— 當(dāng)效率差距跨越臨界點(diǎn)，替代便是唯一結(jié)局

審核編輯 黃宇