高電圧電源設計のスイートスポットを見つける

  • 2022年05月09日
  • ユナイテッドSiC

2020 年に750V の第 4 世代 SiC FETが登場したとき、650V の第 3 世代と比較すると、6 mΩのデバイスではRDS-A 特性とボディダイオードの逆回復エネルギーによる動的損失の両方がほぼ半減していることに驚かされま した。ターンオフエネルギーEtotは大幅に減少し、短絡耐量とボディダイオードサージ電流も2倍以上改善された。

この改良により、SiC FETは、EV/ソーラーインバータ、バッテリーチャージャー、PFCステージ、DC/DCおよびAC/DC変換など、効率とコストが重要なシステムにおいて、IGBT、Si/SiC-MOSFET、さらにはGaNといった競合技術よりも一歩進んだ性能を発揮するようになりました。750V定格は、アプリケーションにおいて他のデバイスよりも有益な付加価値であり、通常650V定格しかない他のテクノロジーデバイスよりも安全マージンを与えるものです。さらに、電圧のオーバーシュートを最大定格内に抑えるために低損失のスナバを付加すると、より効率的な運用が可能になりました。

1200V 以上の定格のデバイスは第 3 世代テクノロジーで入手可能ですが、今回 UnitedSiC(現 Qorvo)は、通常 800V バスを使用する幅広いアプリケーションに適合するように、1200V の第 4 世代デバイスをオン抵抗で選択できるようにしました。設計の柔軟性を高めるため、RDS(on)値は23/30/53/70 mΩが用意されており、いずれもTO-247-4Lパッケージで、高速スイッチングアプリケーション向けに追加のケルビン接続ピンを持ったデバイスが提供されています。53ミリオームと70ミリオームのデバイスは、あまり重要性が高くなく、コスト重視の設計向けにTO-247-3Lパッケージでも提供されます。750V品と同様に、すべてのデバイスは、導通損失およびダイナミック関連損失のRDS-A、RDS(on)-Coss、tr、RDS(on)-Qgについて業界最高の性能指数を持っています。1200V デバイスは、Gen4 で開発された技術(先進のセル最大化技術、ウェハ薄型化技術、銀焼結ダイ・アタッチ技術)も活用されています。この結果、優れた熱性能が実現され、高バス電圧システムで見られる高い電力レベルの要件と、利用される高度な冷却技術に適合しています。新しいUF4C/SCは、連続導通モードの一般的なトーテムポールPFCステージのようなハードスイッチング用途に最適化されています。また、SiC FETの低出力キャパシタンスと低伝導損失が際立つソフトスイッチング設計にも適しています。

この新しい 1200V 製品は、800V のバッテリを搭載した電気自動車に使用され、車載充電器と補助 DC/DC コンバータに使用されています。もちろん、新しい 1200V の Gen4 デバイスは、SiC FET の定評ある利点であるノーマルオフ動作、容易なゲート駆動、低損失のボディダイオード、SiC固有の堅牢性などを備えています。

1200V Gen 4 SiC FETで、あなたの電源設計のスイートスポットを見つけてください。