BASiC基本?第二代SiC碳化硅MOSFET在直流充电桩电源模块中的应用2023/12/18

BASiC基本?第二代SiC碳化硅MOSFET在直流充电桩电源模块中的应用

适用于充电桩直流快充电源模块的国产高可靠性碳化硅(SiC)MOSFET-倾佳电子专业分销

BASiC基本?第二代SiC碳化硅MOSFET两大主要特色：

1.出类拔萃的可靠性：相对竞品较为充足的设计余量来确保大规模制造时的器件可靠性。

BASiC基本?第二代SiC碳化硅MOSFET 1200V系列击穿电压BV值实测在1700V左右，高于市面主流竞品，击穿电压BV设计余量可以抵御碳化硅衬底外延材料及晶圆流片制程的摆动，能够确保大批量制造时的器件可靠性，这是BASiC基本?第二代SiC碳化硅MOSFET最关键的品质.

2.可圈可点的器件性能：同规格较小的Crss带来出色的开关性能。

BASiC基本?第二代SiC碳化硅MOSFET反向传输电容Crss 在市面主流竞品中是比较小的，带来关断损耗Eoff也是市面主流产品中非常出色的，优于部分海外竞品，特别适用于LLC应用.

Ciss：输入电容（Ciss＝Cgd＋Cgs） ?栅极-漏极和栅极-源极电容之和：它影响延迟时间；Ciss越大，延迟时间越长。BASiC基本?第二代SiC碳化硅MOSFET 优于主流竞品。

Crss：反向传输电容（Crss＝Cgd） ?栅极-漏极电容：Crss越小，漏极电流上升特性越好，这有利于MOSFET的损耗，在开关过程中对切换时间起决定作用，高速驱动需要低Crss。

Coss：输出电容（Coss＝Cgd＋Cds）?栅极-漏极和漏极-源极电容之和：它影响关断特性和轻载时的损耗。如果Coss较大，关断dv／dt减小，这有利于噪声。但轻载时的损耗增加。

基本?B2M第二代碳化硅MOSFET器件主要特色：

? 比导通电阻降低40%左右

? Qg降低了60%左右

? 开关损耗降低了约30%

? 降低Coss参数，更适合软开关

? 降低Crss，及提高Ciss/Crss比值,降低器件在串扰行为下误导通风险

? *工作结温175℃? HTRB、 HTGB+、 HTGB-可靠性按结温Tj=175℃通过测试

? 优化栅氧工艺，提高可靠性

? 高可靠性钝化工艺

? 优化终端环设计，降低高温漏电流

? AEC-Q101

传统的直流充电桩拓扑电路一般是三相交流380V输入电压经过PFC维也纳 AC/DC电路后，得到直流母线电压，然后经过全桥LLC DC/DC电路，输出 200V到1000V高压给新能源汽车充电使用。其中PFC维也纳电路AC/DC的开关频率 40kHz 左右，一般用使用 650V的超结MOSFET或者 650V 的IGBT，劣势是器件多，硬件设计复杂，效率低，失效率高。新一代直流充电桩拓扑电路会把原来的PFC维也纳整流升级为采用第二代SiC碳化硅MOSFET B2M040120Z的三相全桥PFC整流。这样将大大减少功率器件数量，简化控制电路的复杂性，同时通过提高开关频率来降低电感的感量，尺寸和成本。DC/DC全桥LLC部分，升级为采用第二代SiC碳化硅MOSFET B2M040120Z的DC/DC电路，可以从原来的两组串联二电平全桥LLC或三电平全桥移相ZVS或三电平全桥LLC或两组串联二电平全桥移相优化为一组两电平LLC。这样可以极大简化拓扑电路，减少元器件的数量，控制和驱动更加简单。基于第二代SiC碳化硅MOSFET B2M040120Z的高频特性，可以提高LLC电路的开关频率，从而减少磁性器件的尺寸和成本。由于LLC电路是软开关工作模式，损耗集中在开关管的导通损耗上和关断损耗上，第二代SiC碳化硅MOSFET B2M040120Z Eoff相对竞品更小，在高频LLC应用优势明显，由于拓扑结构的原因，流过LLC中SiC碳化硅MOSFET的电流有效值是Si MOSFET电流的一半，所以最终导通损耗大大减小。新一代采用SiC碳化硅MOSFET B2M040120Z的直流充电桩拓扑电路可以提升0.3~0.5%左右的效率。

LLC，移相全桥等应用实现ZVS主要和Coss、关断速度和体二极管压降等参数有关。Coss决定所需谐振电感储能的大小，值越大越难实现ZVS；更快的关断速度可以减少对储能电感能量的消耗，影响体二极管的续流维持时间或者开关两端电压能达到的*值；因为续流期间的主要损耗为体二极管的导通损耗.在这些参数方面，B2M第二代碳化硅MOSFET跟竞品比，B2M第二代碳化硅MOSFET的Coss更小，需要的死区时间初始电流小；B2M第二代碳化硅MOSFET抗侧向电流触发寄生BJT的能力会强一些。B2M第二代碳化硅MOSFET体二极管的Vf和trr 比竞品有较多优势，能减少LLC里面Q2的硬关断的风险。综合来看，比起竞品，LLC，移相全桥应用中B2M第二代碳化硅MOSFET表现会更好.

倾佳电子专业分销基本?国产车规级碳化硅(SiC)MOSFET，国产车规级AEC-Q101碳化硅(SiC)MOSFET，国产车规级PPAP碳化硅(SiC)MOSFET，全碳化硅MOSFET模块，Easy封装全碳化硅MOSFET模块，62mm封装全碳化硅MOSFET模块，Full SiC Module，SiC MOSFET模块适用于超级充电桩，V2G充电桩，高压柔性直流输电智能电网(HVDC)，空调热泵驱动，机车辅助电源，储能变流器PCS,光伏逆变器,超高频逆变焊机，超高频伺服驱动器，高速电机变频器等，光伏逆变器专用直流升压模块BOOST Module，储能PCS变流器ANPC三电平碳化硅MOSFET模块，光储碳化硅MOSFET。专业分销基本?SiC碳化硅MOSFET模块及分立器件，全力支持中国电力电子工业发展！

汽车级全碳化硅功率模块是BASiC基本?为新能源汽车主逆变器应用需求而研发推出的系列MOSFET功率模块产品，包括Pcore?6?汽车级HPD模块、?Pcore?2?汽车级DCM模块、?Pcore?1?汽车级TPAK模块、Pcore?2?汽车级ED3模块等，采用银烧结技术等BASiC基本?*的碳化硅 MOSFET 设计生产工艺，综合性能达到国际先进水平，通过提升动力系统逆变器的转换效率，进而提高新能源汽车的能源效率和续航里程。主要产品规格有：BMS800R12HWC4_B02，BMS600R12HWC4_B01，BMS950R12HWC4_B02，BMS700R12HWC4_B01，BMS800R12HLWC4_B02，BMS600R12HLWC4_B01，BMS950R12HLWC4_B02，BMS700R12HLWC4_B01，BMF800R12FC4，BMF600R12FC4，BMF950R08FC4，BMF700R08FC4，BMZ200R12TC4，BMZ250R08TC4

倾佳电子专业分销BASiC基本?碳化硅(SiC)MOSFET专用双通道隔离驱动芯片BTD25350，原方带死区时间设置，副方带米勒钳位功能，为碳化硅功率器件SiC MOSFET驱动而优化。

BTD25350适用于以下碳化硅功率器件应用场景：

充电桩中后级LLC用SiC MOSFET 方案

光伏储能BUCK-BOOST中SiC MOSFET方案

高频APF，用两电平的三相全桥SiC MOSFET方案

空调压缩机三相全桥SiC MOSFET方案

OBC后级LLC中的SIC MOSFET方案

服务器交流侧图腾柱PFC高频臂GaN或者SiC方案

碳化硅MOSFET具有优秀的高频、高压、高温性能，是目前电力电子领域最受关注的宽禁带功率半导体器件。在电力电子系统中应用碳化硅MOSFET器件替代传统硅IGBT器件，可提高功率回路开关频率，提升系统效率及功率密度，降低系统综合成本。

基本?第二代碳化硅MOSFET系列新品基于6英寸晶圆平台进行开发，比上一代产品在比导通电阻、开关损耗以及可靠性等方面表现更为出色。在原有TO-247-3、TO-247-4封装的产品基础上，基本?还推出了带有辅助源极的TO-247-4-PLUS、TO-263-7及SOT-227封装的碳化硅MOSFET器件，以更好地满足客户需求。

基本?第二代碳化硅MOSFET亮点

更低比导通电阻：第二代碳化硅MOSFET通过综合优化芯片设计方案，比导通电阻降低约40%，产品性能显著提升。

更低器件开关损耗：第二代碳化硅MOSFET器件Qg降低了约60%，开关损耗降低了约30%。反向传输电容Crss降低，提高器件的抗*能力，降低器件在串扰行为下误导通的风险。

更高可靠性：第二代碳化硅MOSFET通过更高标准的HTGB、HTRB和H3TRB可靠性考核，产品可靠性表现出色。

更高工作结温：第二代碳化硅MOSFET工作结温达到175°C，提高器件高温工作能力。