【導讀】SiC MOSFET模塊是采用新型材料碳化硅（SiC）的功率半導體器件，在高速開(kāi)關(guān)性能和高溫環(huán)境中，優(yōu)于目前主流應用的硅（Si）IGBT和MOSFET器件。在需要更高額定電壓和更大電流容量的工業(yè)設備應用中，SiC MOSFET模塊可以滿(mǎn)足包括軌道車(chē)用逆變器、轉換器和光伏逆變器在內的應用需求，實(shí)現系統的低損耗和小型化。
東芝推出并已量產(chǎn)的1200V和1700V碳化硅MOSFET模塊MG600Q2YMS3和MG400V2YMS3就是這樣的產(chǎn)品，其最大亮點(diǎn)是全SiC MOSFET模塊，不同于只用SiC SBD（肖特基二極管）替換Si FRD（快速恢復二極管）的SiC混合模塊，這兩款產(chǎn)品完全由SiC二極管和SiC MOSFET構成。全SiC功率模塊不僅具有高速開(kāi)關(guān)特性，同時(shí)可大幅降低損耗，是更小、更高效的工業(yè)設備的理想選擇。
模塊的功能特性分析
東芝的兩款SiC MOSFET模塊中，MG600Q2YMS3的額定電壓為1200V，額定漏極電流為600A；另一款MG400V2YMS3的額定電壓為1700V，額定漏極電流為400A。這兩款器件擴充了東芝現有產(chǎn)品線(xiàn)，加上東芝以前發(fā)布的3300V雙通道SiC MOSFET模塊MG800FXF2YMS3，全系列將覆蓋了1200V、1700V和3300V應用。
兩款SiC MOSFET模塊與Si IGBT模塊安裝方式兼容，損耗卻低于Si IGBT模塊，還內置了NTC熱敏電阻，用作溫度傳感器，以便精確測量模塊內部芯片的溫度。
從MG400V2YMS3和MG600Q2YMS3的功能特性來(lái)看，兩款產(chǎn)品是同類(lèi)型的大功率碳化硅N溝道MOSFET模塊，均具備低損耗和高速開(kāi)關(guān)能力，只是在漏源極電壓（VDSS）和漏極電流（ID）方面做了差分，以滿(mǎn)足不同客戶(hù)的應用需要，至于其他方面的差異并不是很大。
模塊的主要特性
MG400V2YMS3和MG600Q2YMS3全SiC MOSFET模塊的相同特性如下：
● 低雜散電感，低熱阻， Tch最大值＝150℃
● 增強型MOS
● 電極與外殼隔離
兩款模塊的其他主要特性如下：（滑動(dòng)查看更多）
MG400V2YMS3
1. VDSS＝1200V
2. VDS(on)sense＝0.8V（典型值）@ID＝400A，Tch＝25℃
3. Eon＝28mJ（典型值），Eoff＝27mJ（典型值）@VDS＝900V，ID＝400A，Tch＝150℃
MG600Q2YMS3
1. VDSS＝1200V
2. VDS(on)sense＝0.8V（典型值）@ID＝400A，Tch＝25℃
3. Eon＝28mJ（典型值），Eoff＝27mJ（典型值）@VDS＝900V，ID＝400A，Tch＝150℃
以下是MG400V2YMS3和MG600Q2YMS3的主要規格：（除非另有規定，@Tc＝25℃）
SiC MOSFET模塊的優(yōu)勢
與IGBT模塊相比，SiC MOSFET模塊的低損耗特性可以降低包括開(kāi)關(guān)損耗和導通損耗在內的總損耗。高速開(kāi)關(guān)和低損耗操作還有助于減小濾波器、變壓器和散熱器的尺寸，實(shí)現緊湊、輕便的系統設計。此外，SiC MOSFET模塊的高耐熱性和低電感封裝，以及寬柵極-源極電壓和高柵極閾值電壓，可以實(shí)現更高的系統可靠性。
產(chǎn)品應用方向
環(huán)境和能源問(wèn)題是一個(gè)亟待解決的全球性問(wèn)題。隨著(zhù)電力需求持續升高，對節能的呼聲越來(lái)越高，對高效、緊湊型電力轉換系統的需求也在迅速增加。全新碳化硅材料的功率MOSFET具有耐高壓、高速開(kāi)關(guān)、低導通電阻等方面的優(yōu)勢，除大幅降低功率損耗外，還可以縮小產(chǎn)品尺寸。
東芝MG400V2YMS3和MG600Q2YMS3適用于大功率應用領(lǐng)域，包括大功率開(kāi)關(guān)電源、電機控制器，包括軌道牽引應用。其具體應用涵蓋軌道車(chē)輛用逆變器和變流器、可再生能源發(fā)電系統、電機控制設備和高頻DC-DC轉換器。目前東芝的兩款模塊均已大量投放市場(chǎng)，并在各種應用中發(fā)揮節能減排的作用。
來(lái)源：Toshiba
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