性價比：SiC MOSFET比Si MOSFET不只高出一點點
信息來源：本站 日期：2016-06-13
Si MOSFET管因為其輸入阻抗高，隨著其反向耐壓的提高，通態(tài)電阻也急劇上升，從而限制了其在高壓場合的應(yīng)用。SiC作為一種寬禁代半導(dǎo)體器件，具有飽和電子漂移速度高、電場擊穿強度高、介電常數(shù)低和熱導(dǎo)率高等特性。KIA生產(chǎn)的SiC MOSFET管具有阻斷電壓高、工作頻率高且耐高溫能力強，同時又具有通態(tài)電阻低和開關(guān)損耗小等特點，是高頻高壓場合功率密度提高和效率提高的應(yīng)用趨勢。
SiC與Si性能對比
簡單來說，SiC主要在以下3個方面具有明顯的優(yōu)勢為:擊穿電壓強度高(10倍于Si)，更寬的能帶隙(3倍于Si)，熱導(dǎo)率高(3倍于Si)，這些特性使得SiC器件更適合應(yīng)用在高功率密度、高開關(guān)頻率的場合。
SiC MOSFET性能明顯優(yōu)于Si MOSFET
1.極其低的導(dǎo)通電阻RDS(ON)，導(dǎo)致了極其優(yōu)越的正向壓降和導(dǎo)通損耗，更能適應(yīng)高溫環(huán)境下工作。
2.SiC MOSFET管具有Si MOSFET管的輸入特性，即相當(dāng)?shù)偷臇艠O電荷，導(dǎo)致性能卓越的切換速率。
3. 寬禁帶寬度材料，具有相當(dāng)?shù)偷穆╇娏鳎苓m應(yīng)高電壓的環(huán)境應(yīng)用。
SiC MOSFET與Si MOSFET在設(shè)備中應(yīng)用對比
現(xiàn)代工業(yè)對電力電子設(shè)備提出了許多新的要求，要求體積小、功率大、發(fā)熱量小、設(shè)備輕便等。面對這些新要求，Si MOSFET一籌莫展，而SiC MOSFET 就開始大顯身手了。通過對SiC MOSFET管與Si MOSFET管相關(guān)電氣參數(shù)進(jìn)行比較，我們可以肯定SiC MOSFET將成為高壓高頻場合中應(yīng)用的主流器件，可謂應(yīng)用SiC MOSFET者得天下。
圖1：SiC MOSFET與Si MOSFET在設(shè)備中應(yīng)用的對比圖
低電阻特性，SiC具有低電阻特性，在同等電壓和電流等級的MOSFET中，SiC MOSFET 的內(nèi)阻要幾倍小于Si MOSFET 的內(nèi)阻，且SiC的模塊體積小型化，有利于增加系統(tǒng)功率密度。
高速工作特性，SiC MOSFET相對于Si MOSFET具有更高頻率的工作特性，使系統(tǒng)中的電容電感器件體積小型化，減小系統(tǒng)整體體積，同時也降低了生產(chǎn)加工成本。
高溫工作特性，SiC MOSFET比Si MOSFET更適合應(yīng)用于高溫工作環(huán)境，原因在于一方面SiC MOSFET 自身損耗小，發(fā)熱量小，自身溫升相對較小，另一方面，熱導(dǎo)率高3倍于Si MOSFET。
圖2：SiC與 Si性價比對照圖
有了以上特性對比結(jié)果，我們可以清楚的認(rèn)識到SiC
MOSFET 性能全面優(yōu)于Si MOSFET。雖然單個SiC MOSFET價格高于Si MOSFET，
但是應(yīng)用了SiC MOSFET 的系統(tǒng)設(shè)備整體價格低于應(yīng)用Si
MOSFET的設(shè)備，原因在于SiC MOSFET各項優(yōu)秀性能使得設(shè)備中的電容容值減小、電感降低、散熱片面積和體積減少以及設(shè)備整體體積和成本明顯減小。
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