瑞能半导体SiC MOSFET系列产品所具有的优势介绍

从汽车到可再生能源，碳化硅（SiC）的一系列场景应用正在改变电力电子领域。瑞能半导体凭借敏锐的行业嗅觉，意识到这一技术的重要性正在与日俱增，已经对碳化硅器件的开发和生产展开积极的布局。

2023年7月，位于上海湾区高新区的瑞能半导体全球首座模块工厂正式投入运营，专门生产应用于消费、通讯、新能源以及汽车相关的各类型功率模块产品，串联客户和生态圈，积极推动行业高质量发展。

作为新兴材料崭露头角的碳化硅，究竟有何特别之处？接下来将深入探讨碳化硅相比于硅所具备的优势与特性，展现其在科技领域发挥的重要作用。

碳化硅功率器件有何优势？

在中高压电力电子系统中，与硅（Si）相比，碳化硅（SiC）功率器件拥有更多的应用优势。

碳化硅不仅能够提供比现有硅技术更高的电压操作、更宽的温度范围和更高的开关频率，还能通过小型化进程显著提高效率，降低冷却要求，将整体系统成本降低30%。接下来将向您介绍瑞能半导体SiC MOSFET系列产品所具有的优势。

两种PS、一种IGBT和一种碳化硅器件的比较

Part.1

瑞能半导体SiC MOSFET系列产品具有高击穿电压、低RDSON、高热导率和高Tj（最大值）等特性，允许SiC MOSFET处理比同样大小的Si MOSFET高得多的电流和电压，因此功率密度更高。

这些优势可转化为更低的功率转换损耗、更高的效率、更简单的转换器拓扑结构以及更高的高温性能。

Part.2

瑞能半导体提供电压高达1200V、具有竞争力的RDSON值和各种封装类型的SiC MOSFET。这些MOSFET的短路电阻取决于Vgs和Vds。由于采用了第二代MOSFET，在18V和800V电压下的短路耐受时间达到了3.5微秒，从而确保了可靠性，避免了故障风险。瑞能半导体的SiC MOSFET非常适用于电动汽车中的逆变器，有助于提高汽车效率和续航里程。

此外，瑞能半导体的SiC MOSFET在15V栅极驱动电压下使用明确的RDSON名称；栅极氧化物的优化可确保器件在此驱动电压下正常工作，以便于集成到传统设计中。

碳化硅功率模块有何优势？

碳化硅功率模块是一种使用碳化硅半导体作为开关的功率模块。碳化硅功率模块用于在电流和电压之间转换从产品中获得的电能，具有高转换效率。

Part.1

并联电源模块以支持更高的电流水平是实践中常用的方法，因为每个模块都针对电感和寄生电容的影响进行了优化，可以实现更好的可重复性。

利用碳化硅器件创建并行模块架构的最佳方法面临多项挑战。由于其开关容量高，模块和栅极驱动器的布局对于减少寄生电容和确保模块间均匀分流至关重要。在静态电流共享方面，器件的RDSON和模块连接电阻起着关键作用。

Part.2

瑞能的SiC MOSFET在强栅极驱动下的RDSON具有正温度系数，这有利于并联，因为电流会重新平衡：与温度较低的器件相比，传导更多电流的器件发热更多，从而增加了其RDS（on），这样就可以避免热失控。另一方面，阈值电压(VTH)的负温度系数会导致结温较高的器件提前开启，从而产生较高的开关损耗。

碳化硅模块已成为多个行业的创新技术，市场分析显示，碳化硅市场正在蓬勃发展，预计到2028年将达到50亿美元。瑞能会把握时代机遇，充分发挥产品和技术优势，以瑞能金山模块厂为起点，助推功率器件发展。