Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

MOSFETy SiC zapewniają niski opór podczas włączania

ghost666 15 Aug 2022 11:00 351 0
  • MOSFETy SiC zapewniają niski opór podczas włączania
    Nowa generacja tranzystorów SiC MOSFET firmy Toshiba znacznie zmniejsza straty przełączania — nawet o 20% w porównaniu z poprzednim wydaniem.

    Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation opracowała nowe tranzystory MOSFET z węglika krzemu (SiC) o niskiej rezystancji kanału przy włączaniu i znacznie zmniejszonych stratach przełączania — około 20% niższych niż w przypadku tranzystorów SiC MOSFET drugiej generacji.



    Urządzenia zasilające są niezbędnymi komponentami do zarządzania i ograniczania zużycia energii we wszelkiego rodzaju sprzęcie elektronicznym oraz do osiągnięcia społeczeństwa neutralnego pod względem emisji dwutlenku węgla. SiC jest powszechnie postrzegany jako materiał nowej generacji do urządzeń zasilających, ponieważ zapewnia wyższe maksymalne napięcia pracy i niższe straty niż krzem. Podczas gdy sprzęty zasilające SiC są obecnie wykorzystywane głównie w falownikach w pociągach, na horyzoncie znajduje się ich szersze zastosowanie w elektromobilności i miniaturyzacji maszyn przemysłowych. Jednak przyjęcie i rozwój rynku urządzeń SiC są hamowane przez problemy z niezawodnością tych elementów.

    Toshiba rozwiązała ten problem, przyjmując strukturę, w której barierowa dioda Schottkiego (SBD) jest umieszczona równolegle z diodą PN wewnątrz MOSFET-a SiC drugiej generacji. Stworzyło to jednak inne utrudnienie, w którym sprawność tranzystora MOSFET pogarsza się, gdyż zawiera on SBD, która nie działa jako MOSFET. W szczególności nastąpi wzrost oporu włączenia na jednostkę powierzchni (RonA) oraz pogorszenie wskaźnika sprawności, który wskazuje na opór włączenia i dużą prędkość (Ron*Qgd). Kolejną niedogodnością był wyższy koszt jednostkowy wynikający ze zwiększenia powierzchni chipa w celu zmniejszenia rezystancji jego załączonego kanału (Ron).

    Toshiba opracowała, wszakże strukturę urządzenia, która redukuje RonA, jednocześnie włączając w element SBD. Opór jest limitowany, a prąd SBD jest zwiększany przez wstrzyknięcie azotu do dna szerokiego regionu dyfuzji typu P tranzystora MOSFET SiC. Firma zmniejszyła również obszar JFET i podała azot, aby ograniczyć pojemność sprzężenia zwrotnego oraz oporność JFETa. W rezultacie ta pierwsza została zredukowana bez zwiększania RonA. Toshiba przygotowała prototyp i potwierdziła, że ​​taka konstrukcja urządzenia zmniejsza RonA o 43%, Ron*Qgd o 80%, a straty przełączania (od włączania i wyłączania) o około 20% w porównaniu z produktami drugiej generacji. Stabilne działanie bez wahań RonA zostało również zapewnione dzięki zoptymalizowanemu pozycjonowaniu SBD.

    Źródło: https://www.powerelectronicsnews.com/sic-mosfets-deliver-low-on-resistance/

    Cool? Ranking DIY
    About Author
    ghost666
    Translator, editor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 wrote 11283 posts with rating 9543, helped 157 times. Live in city Warszawa. Been with us since 2003 year.