Czwartej generacji 1200V tranzystory MOSFET w technologii SiC firmy ROHM

Firma ROHM przedstawia najnowocześniejsze tranzystory MOSFET 1200V SiC czwartej generacji, zoptymalizowane pod kątem samochodowych układów napędowych, w tym falownika napędu głównego, a także zasilaczy dla urządzeń przemysłowych.

W ostatnich latach rozpowszechnianie się pojazdów elektrycznych nowej generacji (xEV) przyspiesza rozwój mniejszych, lżejszych i bardziej wydajnych układów elektrycznych. W szczególności poprawa wydajności przy jednoczesnym zmniejszeniu wielkości głównego falownika, który odgrywa kluczową rolę w układzie napędowym, pozostaje jednym z najważniejszych wyzwań, wymagających dalszych udoskonaleń w urządzeniach energetycznych.

Pojemność akumulatora pokładowego rośnie, aby poprawić zasięg pojazdów EV. W związku z tym postępuje stosowanie akumulatorów o wyższym napięciu (800V), aby zaspokoić zapotrzebowanie na krótsze czasy ładowania.

Aby rozwiązać te różnorodne wyzwania, projektanci pilnie potrzebują urządzeń mocy SiC zdolnych do zapewnienia wytrzymałości przy wysokich napięciach i niskich stratach. Firma ROHM, pionier w dziedzinie aplikacji węgliku krzemu SiC, rozpoczęła masową produkcję tranzystorów MOSFET SiC już w 2010 roku. Od początku firma ROHM wzmocniła swój znaczny asortyment, obejmując produkty posiadające kwalifikacje AEC-Q101, mogąc utrzymać duży udział w rynku samochodowych ładowarek pokładowych (OBC).

W przypadku półprzewodników mocy często występuje kompromis między niższą rezystancją ON a czasem wytrzymania zwarcia, który jest wymagany do osiągnięcia równowagi w celu osiągnięcia niższych strat mocy w tranzystorach MOSFET SiC. Firma ROHM była w stanie poprawić ten stosunek i zmniejszyć opór ON na jednostkę powierzchni o 40% w porównaniu z konwencjonalnymi produktami, bez poświęcania czasu odporności na zwarcie poprzez dalszą poprawę oryginalnej struktury double trench. Ponadto znaczne zmniejszenie pojemności pasożytniczej (co jest problemem podczas przełączania) umożliwia osiągnięcie o 50% mniejszej straty przełączania w porównaniu do poprzedniej generacji tranzystorów MOSFET SiC.

W rezultacie nowe tranzystory MOSFET SiC czwartej generacji firmy ROHM są w stanie zapewnić niski opór włączenia przy wysokiej wydajności przełączania, przyczyniając się do większej miniaturyzacji i niższego zużycia energii w różnych zastosowaniach, w tym w samochodowych falownikach i zasilaczach przełączających.

Kluczowe cechy 4 generacji MOSFET’ów SiC firmy ROHM

1. Ulepszona struktura „trench” zapewnia najniższą w branży odporność ON

   W 2015 r. ROHM rozpoczął masową produkcję pierwszych w branży tranzystorów MOSFET typu SiC wykorzystujących oryginalną strukturę. Teraz ROHM z powodzeniem obniżył odporność ON o 40% w porównaniu do konwencjonalnych produktów, bez poświęcania czasu na zwarcie poprzez dalszą poprawę oryginalnej struktury „double trench”.

2. Osiąga niższe straty przełączania poprzez znaczne zmniejszenie pojemności pasożytniczej

   Ogólnie rzecz biorąc, niższe rezystancje ON i większe prądy mają tendencję do zwiększania różnych pojemności pasożytniczych w tranzystorach MOSFET, co może hamować nieodłączną charakterystykę przełączania SiC przy dużych prędkościach. Firma ROHM była w stanie osiągnąć o 50% niższą stratę przełączania w porównaniu do konwencjonalnych produktów, znacznie zmniejszając pojemność gate-drain (Cgd).