アプリケーション ノート/ユーザーガイド

  • ソリューションとガイドライン SiC FETユーザーガイド

    ユーザーガイド:  SiC FETユーザーガイド

    このSiC FETユーザーガイドでは、高速スイッチングSiCデバイスでRCスナバを使用するための実用的なソリューションとガイドラインを紹介しています。このソリューションは、実験的なダブルパルステスト(DPT)の結果によって検証されています。スナバ損失は正確に測定され、スナバ抵抗の定格電力を計算するのに役立ちます。ハードスイッチングとソフトスイッチングの両方のアプリケーションについて、スナバの有益性を分析しています。

  • 技術的な製品概要1200V Gen4 SiC FET

    この技術的な製品概要では、新しい 1200V Gen 4 SiC FET の特性、すなわち、新しい 1200V VDS オプションと、全体的に優れた性能の SiC FET 製品を実現する重要な性能指数「Figures of Merit」を紹介します。また、車載用OBCアプリケーションの例もいくつか紹介しています。

  • 最新のSiC技術によるオンボードチャージャーの向上

    シリコンカーバイド FETは、特にバッテリーの動作電圧が500Vを超える場合のオンボードチャージャー(OBC)回路において、すでにその地位を確立しています。これらのデバイスは電力損失が小さいため、スルーホールと表面実装の両方のパッケージがこのアプリケーションに採用されています。これらのパッケージオプションの相対的な熱性能を検証し、6.6kWと22kWの充電器におけるTO247-4LとD2PAK-7Lオプションの実行可能性を実証しています。

  • 750V Gen4 SiC FETで3.6kWトーテムポール型PFCの効率99.3%を実現

    このアプリケーションノートでは、UnitedSiC 750V Gen4 SiC FETの画期的な性能により、高効率なトーテムポール型PFCのシンプルな設計が可能になることを説明しています。開発されたユニットの効率測定により、99.3%の効率が実証されます。損失についての洞察は、新しいUnitedSiC FET-Jet Calculatorオンラインツールによって提供され、実際の測定値とよく一致することが示されます。最後に、SiC FETの高効率化により、トーテムポールPFCのBOMコストをさらに削減する方法について説明します。

  • UnitedSiC 表面実装デバイス

    SMT(Surface Mount Technology)デバイスを高速かつ高精度に回路基板上に配置するピックアンドプレース装置。これをリフロー炉での再現性の高いはんだ付けと組み合わせることで、優れた機械的信頼性と低コストの組立を実現しています。これらの利点は、SMTパワーデバイスの浮遊インダクタンスやパッケージ抵抗の低減(電気的およびEMI性能の向上)と相まって、さらに向上します。SMTパワーデバイスの使用は、SiCデバイスの低電力損失によっても可能になります。このアプリケーションノートでは、UnitedSiC SMTデバイスの構造、ランドパターン、耐湿性レベル、およびリフローはんだ付けプロファイルについて説明します。

  • UnitedSiC FETおよびJFETのESD評価

    このアプリケーションノートでは、UnitedSiCが提供するトランジスタのESD機能について説明します。

  • 技術的な製品概要 : 750V Gen4 SiC FET

    この技術製品概要では、新しい第4世代SiC FETの特性、すなわち、新しい750V製品の重要な性能「性能指数」を紹介しています。

  • スイッチング中のdV/dtを遅くする方法

    モータ制御などの特定のアプリケーションでは、スイッチング中に dV/dt を遅くすることが重要です。速すぎるとモータに高電圧スパイクが発生し、巻線の絶縁を損傷する可能性があるため、モータの寿命が短くなります。このアプリケーションノートでは、UnitedSiC の Zhongda Li 氏が3つの異なる dV/dt 制御方法を比較しています。

  • 3L ANPC vs. 3L NPC インバータ

    3レベルダイオードニュートラルポイントクランプ(3L-NPC)とアクティブニュートラルポイントクランプ(3L-ANPC)インバータは、個々のパワー半導体定格よりも高い動作電圧、スイッチング損失の低減、3レベル出力電圧などの基本的な特徴を共有しています。中立点電圧バランシングアルゴリズムに変更はありません。3L-ANPCでは、2つのFETが各レッグの2つのダイオードを置き換えるため、3L-ANPCの方がコストが高くなります。変調に応じて、追加の3L-ANPCスイッチ状態を使用して、電力損失を低減したり、出力周波数を2倍にしたり、スイッチ利用率に影響を与えたりすることができます。

  • UnitedSiC Gen 3 SiC FETの高温でのスイッチング特性

    UnitedSiC Gen 3 SiC FETの特徴の1つは、高温になるとスイッチング損失とQrrが減少するので、効率が良くなることです。本稿では、この特性の理由を詳しく説明します。

  • スルーホールでのリードの曲げ

    ヒートシンクの向き、基板やシステムのスペースなどに制約がある場合には、スルーホール(THT)デバイスのリード線を曲げる必要があります。パッケージは、基板実装のためにさまざまな構成に形成することができますが、メッキの剥がれ、パッケージの割れ、層間剥離などの損傷を避けるために注意が必要です。このアプリケーションノートには、信頼性の高いリードの曲げのためのオプションとガイドラインが記載されています。

  • 3レベルインバータのゲート駆動と保護

    3レベルの中性点クランプインバータには複数のバリエーションがあります。ほとんどは、2つの回路トポロジの派生です:ひとつは、4つの直列接続FETと2つのクランプダイオード、ふたつめは2つの直列接続FETと2つのクランプFETです。ひとつめはダイオード中性点クランプですが、単に中性点クランプ(NPC)と呼ばれています。2つ目はトランジスタ中性点クランプ(TNPC)です。これら2つのトポロジの間には異なるトレードオフがありますが、最終的にはゲートドライブの要件と実装は非常に似ています。

  • スナバによる高速SiC FETのスイッチング

    高速スイッチングWBG( Wide Band Gap )デバイスの登場により、アクティブ整流器、LLCブリッジ、位相シフトフルブリッジ、デュアルアクティブブリッジなど、さまざまな電力変換回路の電力密度が飛躍的に向上しました。これらの回路は、EV、フォークリフト、ソーラーインバータ、電源などのバッテリー充電器の効率的なAC/DCおよびDC/DCステージのバックボーンを形成しています。
    特に、パワー密度が鍵を握っています。

  • 連続時間領域からマイコンコードへ

    制御理論は、パワーエレクトロニクス設計に必要な電子理論の多くの側面の一つです。デジタル制御の普及が進む中、デジタル制御の基礎をしっかりと理解しておくことが重要です。システムモデリングや制御理論については多くの教科書に書かれていますが、既存の連続時間モデルをどのようにして実際のマイコンにプログラムできるものに変換するかについての明確な説明を見つけるのが難しい場合があります。

  • サーバー用LLC電力変換セカンドステージの650Vカスコード

    80 PLUS 認証プログラムは、効率と力率の観点から電源を分類するために使用されます。総合的な効率と力率が最も高い電源は、80 PLUS チタンレベルに認定されます。チタン電源はエネルギーコストが最も低く、運用上のコンピュータ効率を向上させるためのワンピースです。

  • ソーラーインバータのトポロジーにおけるSiC

    再生可能エネルギーインバータの設計には、コスト、電気仕様、効率、機能、信頼性、設置コストなど、多くのトレードオフがあります。これらの様々な考慮事項に加えて、シリコンベースの半導体と比較してSiC半導体の性能が飛躍的に向上していることと、そのコストの違いがあるため、様々なトポロジーの選択肢を評価することは、リンゴをオレンジや梨と比較するようなものです。

  • アクティブモードアプリケーションのUnitedSiC JFET

    パワーMOSデバイスは、さまざまな構造のパワーMOSFETやゲート構造のパワーMOSFET、JFET、IGBTなどを含む、ゲートによって電流の流れが制御される3端子デバイスです。ほとんどのパワーエレクトロニクス用途では、デバイスを完全にオフにした状態で電流の流れを遮断するか、導通損失を最小限に抑えて完全にオンにするようにゲートが駆動されます。

  • UnitedSiC スルーホールデバイスのはんだ付けとリワーク

    このドキュメントでは、3 つまたは 4 つのリードを持つ TO-247 および TO-220 を含む (ただし、これらに限定されない) UnitedSiC スルーホール テクノロジー (THT) デバイスのはんだ付けとリワークに関する推奨事項を記載しています。製造アセンブリ時のハンダ付けとリワークの推奨事項も含まれています。

  • 650V UnitedSiC SiCカスコードを使用した1.5kWトーテムポールPFC

    ブリッジレス・トーテムポールPFCは、導通経路の半導体素子数を3個から2個に減らすことで、従来の昇圧PFCに比べて効率を向上させることができます。シリコンベースのトーテムポールPFCは、シリコンスイッチのQrrが高いため、臨界導通モード(CrM)に限定されていました。

  • SiCカスコードを用いた高電圧位相シフトフルブリッジ設計

    シリコンカーバイド(SiC)カスコードの特徴のユニークな組み合わせは、新しい回路や既存の回路の動作境界を拡大する可能性の扉を開きます。位相シフト・フルブリッジ(PSFB)はその好例で、現在では800V入力で効率的かつ経済的に動作することが可能です。

  • 1.7kV JFETで高電圧電源設計が容易に

    高電圧レール(~800V)を組み込んだシステムは、通常、はるかに低い電圧を利用する回路によって制御されます。マイクロプロセッサ、通信プロトコル、およびセンサーは、さまざまな電圧を必要とします。これらの電圧を生成するための一般的なアプローチは、フライバック・トポロジーによるものです。この設計では、カスコード構成の1.7kV JFETがフライバックユーティリティ電源の主電源スイッチとして使用されます。

  • SiC JBSダイオードのターンオフ特性

    SiC接合ショットキーバリア(JBS)ダイオードは、多数キャリアデバイスとして、従来のSi PiNダイオードとは非常に異なるターンオフ特性を有しています。データシートに記載されている仕様データだけでは、SiC JBSダイオードのターンオフ特性を十分にカバーすることはできません。本アプリケーションノートは、SiC JBSダイオードのターンオフ特性を明らかにするための包括的な実験結果を示すものであり、データシートを補完するものです。

  • UnitedSiCモデルのLTspiceへのインポート

    ユナイテッド・シリコン・カーバイド社は、同社が商業的にリリースしているすべての製品に、標準テキストベースの SPICE モデルを提供しています。これらのモデルを完全に利用するには、回路シミュレータにインポートする必要があります。このアプリケーションノートでは、UnitedSiCモデルをLTspiceに追加し、簡単な例に適用するプロセスを詳細に説明します。

    LTspiceモデルファイルのダウンロードZIPTAR

  • UnitedSiCノーマルオンJFETの概要

    標準的なシリコンデバイスと比較して、シリコンカーバイドスイッチングデバイスの性能が向上していることは、よく知られています。紛らわしいのは、さまざまなSiCデバイスの駆動要件がサプライヤ間でばらついていることです。本書は、設計者がユナイテッド・シリコン・カーバイド(UnitedSiC)のノーマルオンのxJシリーズ1.2kV JFETを使用して自信をもって設計できるように、データシートと合わせて使用することを目的としています。

  • カスコード構成でSiC JFETの適用が容易に

    高電圧SiC JFETの高速スイッチングと低RDS(ON)は、多くの電力変換アプリケーションの効率と電力密度を大幅に向上させることができます。しかし、これらのデバイスの従来の見解は、各パラメタの利点にもかかわらず、JFETは、非標準の駆動電圧と、誘導負荷をスイッチングする際の固有ダイオードの欠如により、実装が困難であるというものです。

  • 440 VAC - 800 VDCの力率改善のためのSiCカスコード

    ワイド・バンドギャップ・スイッチング・デバイスの導入により、高いスイッチング周波数での高効率化が可能となり、同時に必要なインダクタンスを下げることで、よりコスト効率の高いソリューションを提供できるようになりました。この記事では、高周波数(>75kHz)で設計する際の効率と力率のトレードオフを探ります。

  • 80 PLUS 電流平均力率補正にシリコンカーバイドを活用

    コンピュータ用電源の効率と力率を改善する試みとして、コンピュータ業界では「80 Plus」と呼ばれる自主的な認証プログラムを作成しました。このアプリケーションノートでは、シリコンカーバイドカスコードスイッチと昇圧ダイオードを1kWのハードスイッチ力率改善(PFC)ボードに搭載し、80 Plusアプリケーションへの適合性を評価します。

  • カスコードはスタートアップを容易にします。

    オフラインコンバータは、高い電圧入力とコントローラICの低い電圧電源要件のギャップにより、起動時に課題を抱えています。一般的なアプリケーションでは、抵抗、ツェナーダイオード、高電圧BJTの組み合わせを使用して、フィードバック巻線が動作電圧でICに電力を供給するのに十分なエネルギーを生成するまで、コントローラに電力を供給するために~12Vを生成します。こ のアプ リ ケーシ ョ ン ノートでは、 カスコード構成を利用 し て使用す る こ と がで き る 自己生成起動電圧について説明 し ます。