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功率器件動(dòng)態(tài)參數(shù)測試系統(tǒng)選型避坑指南

_____“?動(dòng)態(tài)特性是功率器件的重要特性，在器件研發(fā)、系統(tǒng)應(yīng)用和學(xué)術(shù)研究等各個(gè)環(huán)節(jié)都扮演著非常重要的角色。故對功率器件動(dòng)態(tài)參數(shù)進(jìn)行測試是相關(guān)工作的必備一環(huán)，主要采用雙脈沖測試進(jìn)行。”按照被測器件的封裝類型，功率器件動(dòng)態(tài)參數(shù)測試系統(tǒng)分為針對分立器件和功率模塊兩大類。長期以來，針對功率模塊的測試系統(tǒng)占據(jù)絕大部分市場份額，針對分立器件的測試系統(tǒng)需求較少，選擇也很局限。隨著我國功率器件國產(chǎn)化進(jìn)程加快，功率器件廠商和系統(tǒng)應(yīng)用企業(yè)也越來越重視功率器件動(dòng)態(tài)參數(shù)測試，特別是針對分立器件的測試系統(tǒng)提出了越來越多
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功率MOSFET零電壓軟開關(guān)ZVS的基礎(chǔ)認(rèn)識

高頻高效是開關(guān)電源及電力電子系統(tǒng)發(fā)展的趨勢，高頻工作導(dǎo)致功率元件開關(guān)損耗增加，因此要使用軟開關(guān)技術(shù)，保證在高頻工作狀態(tài)下，減小功率元件開關(guān)損耗，提高系統(tǒng)效率。高頻高效是開關(guān)電源及電力電子系統(tǒng)發(fā)展的趨勢，高頻工作導(dǎo)致功率元件開關(guān)損耗增加，因此要使用軟開關(guān)技術(shù)，保證在高頻工作狀態(tài)下，減小功率元件開關(guān)損耗，提高系統(tǒng)效率。功率MOSFET開關(guān)損耗有2個(gè)產(chǎn)生因素：1）開關(guān)過程中，穿越線性區(qū)（放大區(qū)）時(shí)，電流和電壓產(chǎn)生交疊，形成開關(guān)損耗。其中，米勒電容導(dǎo)致的米勒平臺時(shí)間，在開關(guān)損耗中占主導(dǎo)作用。圖1 功率MOSFET
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高壓SiC MOSFET研究現(xiàn)狀與展望

碳化硅（SiC）金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管（MOSFET）作為寬禁帶半導(dǎo)體單極型功率器件，具有頻率高、耐壓高、效率高等優(yōu)勢，在高壓應(yīng)用領(lǐng)域需求廣泛，具有巨大的研究價(jià)值?；仡櫫烁邏?SiC MOSFET 器件的發(fā)展歷程和前沿技術(shù)進(jìn)展，總結(jié)了進(jìn)一步提高器件品質(zhì)因數(shù)的元胞優(yōu)化結(jié)構(gòu)，介紹了針對高壓器件的幾種終端結(jié)構(gòu)及其發(fā)展現(xiàn)狀，對高壓 SiC MOSFET 器件存在的瓶頸和挑戰(zhàn)進(jìn)行了討論。1 引言電力電子變換已經(jīng)逐步進(jìn)入高壓、特高壓領(lǐng)域，高壓功率器件是制約變換器體積、功耗和效率的決定性因素。特高壓交直流輸電、
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東芝推出采用新型高散熱封裝的車載40V N溝道功率MOSFET,支持車載設(shè)備對更大電流的需求

東芝電子元件及存儲裝置株式會(huì)社（“東芝”）近日宣布推出采用新型L-TOGL?（大型晶體管輪廓鷗翼式引腳）封裝的車載40V N溝道功率MOSFET---“XPQR3004PB”和“XPQ1R004PB”。這兩款MOSFET具有高額定漏極電流和低導(dǎo)通電阻。產(chǎn)品于今日開始出貨。近年來，隨著社會(huì)對電動(dòng)汽車需求的增長，產(chǎn)業(yè)對能滿足車載設(shè)備更大功耗的元器件的需求也在增加。這兩款新品采用了東芝的新型L-TOGL?封裝，支持大電流、低導(dǎo)通電阻和高散熱。上述產(chǎn)品未采用內(nèi)部接線柱[1]結(jié)構(gòu)，通過引入一個(gè)銅夾片將源極連接件和外
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功率器件：新能源產(chǎn)業(yè)的“芯”臟

功率半導(dǎo)體器件，也稱為電力電子器件，主要用于電力設(shè)備的電能變換和控制電路方面大功率的電子器件。逆變（直流轉(zhuǎn)換成交流）、整流（交流轉(zhuǎn)換成直流）、斬波（直流升降壓）、變頻（交流之間轉(zhuǎn)換）是基本的電能轉(zhuǎn)換方式。MOSFET 和 IGBT 是主流的功率分立器件。一新能源汽車是功率器件增量需求主要來源01 下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，新能源汽車為主作為電能轉(zhuǎn)化和電路控制的核心器件，功率器件下游應(yīng)用十分廣泛，包括新能源（風(fēng)電、光伏、儲能和電動(dòng)汽車）、消費(fèi)電子、智能電網(wǎng)、軌道交通等，根據(jù)每個(gè)細(xì)分領(lǐng)域性能要求
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羅姆（ROHM）第4代：技術(shù)回顧

羅姆今年發(fā)布了他們的第4代（Gen4）金氧半場效晶體管（MOSFET）產(chǎn)品。新系列包括額定電壓為750 V（從650 V提升至750 V）和1200 V的金氧半場效晶體管，以及多個(gè)可用的TO247封裝元件，其汽車級合格認(rèn)證達(dá)56A/24m?。這一陣容表明羅姆將繼續(xù)瞄準(zhǔn)他們之前取得成功的車載充電器市場。在產(chǎn)品發(fā)布聲明中，羅姆聲稱其第4代產(chǎn)品“通過進(jìn)一步改進(jìn)原有的雙溝槽結(jié)構(gòu)，在不影響短路耐受時(shí)間的情況下，使單位面積導(dǎo)通電阻比傳統(tǒng)產(chǎn)品降低40%?！彼麄冞€表示，“此外，顯著降低寄生電容使得開關(guān)損耗比我們的上一代碳
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Vishay推出的新款對稱雙通道MOSFET 可大幅節(jié)省系統(tǒng)面積并簡化設(shè)計(jì)

美國賓夕法尼亞 MALVERN、中國上海 — 2023年1月30日 — 日前，Vishay Intertechnology, Inc.（NYSE 股市代號：VSH）宣布，推出兩款新型30 V對稱雙通道n溝道功率MOSFET---SiZF5300DT和SiZF5302DT，將高邊和低邊TrenchFET? Gen V MOSFET組合在3.3 mm x 3.3 mm PowerPAIR? 3x3FS單體封裝中。Vishay Siliconix SiZF5300DT和SiZF5302DT適用于計(jì)算和通信應(yīng)
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瑞薩電子推出新型柵極驅(qū)動(dòng)IC 用于驅(qū)動(dòng)EV逆變器的IGBT和SiC MOSFET

全球半導(dǎo)體解決方案供應(yīng)商瑞薩電子（TSE：6723）近日宣布，推出一款全新柵極驅(qū)動(dòng)IC——RAJ2930004AGM，用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車（EV）逆變器的IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）和SiC（碳化硅）MOSFET等高壓功率器件。柵極驅(qū)動(dòng)IC作為電動(dòng)汽車逆變器的重要組成部分，在逆變器控制MCU，及向逆變器供電的IGBT和SiC MOSFET間提供接口。它們在低壓域接收來自MCU的控制信號，并將這些信號傳遞至高壓域，快速開啟和關(guān)閉功率器件。為適應(yīng)電動(dòng)車輛電池的更高電壓，RAJ2930004AGM內(nèi)置3.75kV
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碳化硅MOSFET尖峰的抑制

SiC MOSFET 作為第三代寬禁帶半導(dǎo)體具有擊穿電場高、熱導(dǎo)率高、電子飽和速率高、抗輻射能力強(qiáng)等優(yōu)勢，在各種各樣的電源應(yīng)用范圍在迅速地?cái)U(kuò)大。其中一個(gè)主要原因是與以前的功率半導(dǎo)體相比，SiC MOSFET 使得高速開關(guān)動(dòng)作成為可能。但是，由于開關(guān)的時(shí)候電壓和電流的急劇變化，器件的封裝電感和周邊電路的布線電感影響變得無法忽視，導(dǎo)致漏極源極之間會(huì)有很大的電壓尖峰。這個(gè)尖峰不可以超過使用的MOSFET 的最大規(guī)格，那就必須抑制尖峰。MOS_DS電壓尖峰產(chǎn)生的原因在半橋電路中，針對MOS漏極和源極產(chǎn)生的尖峰抑制
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庫存去化緩 MOSFET上半年市況嚴(yán)峻

PC、消費(fèi)性市況在2022年第四季需求持續(xù)疲弱，且今年第一季客戶端仍舊處于保守態(tài)度，使得MOSFET庫存去化速度將比原先預(yù)期更加緩慢，供應(yīng)鏈預(yù)期，最差情況可能要延續(xù)到今年第三季才可能逐步結(jié)束庫存去化階段。法人預(yù)期，尼克松（3317）、杰力（5299）、大中（6435）及富鼎（8261）等MOSFET廠營運(yùn)可能將維持平淡到今年中。PC、消費(fèi)性市況在歷經(jīng)2022年下半年的景氣寒冬，且直到2022年底前都未能有效去化，使得MOSFET市場庫存去化速度緩慢。供應(yīng)鏈指出，先前晶圓代工產(chǎn)能吃緊，客戶端重復(fù)下單情況在2
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SiC MOSFET真的有必要使用溝槽柵嗎？

眾所周知，“挖坑”是英飛凌的祖?zhèn)魇炙?。在硅基產(chǎn)品時(shí)代，英飛凌的溝槽型IGBT（例如TRENCHSTOP系列）和溝槽型的MOSFET就獨(dú)步天下。在碳化硅的時(shí)代，市面上大部分的SiC MOSFET都是平面型元胞，而英飛凌依然延續(xù)了溝槽路線。難道英飛凌除了“挖坑”，就不會(huì)干別的了嗎？非也。因?yàn)镾iC材料獨(dú)有的特性，SiC MOSFET選擇溝槽結(jié)構(gòu)，和IGBT是完全不同的思路。咱們一起來捋一捋。關(guān)于IGBT使用溝槽柵的原因及特點(diǎn)，可以參考下面兩篇文章：● 英飛凌芯片簡史● &n
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簡述SiC MOSFET短路保護(hù)時(shí)間

在本設(shè)計(jì)解決方案中，我們回顧了在工廠環(huán)境中運(yùn)行的執(zhí)行器中使用的高邊開關(guān)電路的一些具有挑戰(zhàn)性的工作條件和常見故障機(jī)制。我們提出了一種控制器IC，該IC集成了各種安全功能，以監(jiān)控電路運(yùn)行，并在發(fā)生這些情況時(shí)采取適當(dāng)措施防止損壞。IGBT和MOSFET有一定的短路承受能力，也就是說，在一定的短路耐受時(shí)間（short circuit withstand time SCWT），只要器件短路時(shí)間不超過這個(gè)SCWT，器件基本上是安全的（超大電流導(dǎo)致的寄生晶閘管開通latch up除外，本篇不討論）。比如英飛凌這個(gè)820
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簡述功率MOSFET電流額定值和熱設(shè)計(jì)

電氣設(shè)備（如斷路器，電機(jī)或變壓器）的電流額定值，是指在某個(gè)電流下，器件本身達(dá)到的溫度可能損害器件可靠性和功能時(shí)的電流值。制造商雖然知道器件材料的溫度限值，但是他并不知道使用器件時(shí)的環(huán)境溫度。因此，他只能假設(shè)環(huán)境溫度。1、什么是電流額定值？?電氣設(shè)備（如斷路器，電機(jī)或變壓器）的電流額定值，是指在某個(gè)電流下，器件本身達(dá)到的溫度可能損害器件可靠性和功能時(shí)的電流值。制造商雖然知道器件材料的溫度限值，但是他并不知道使用器件時(shí)的環(huán)境溫度。因此，他只能假設(shè)環(huán)境溫度。這就帶來了兩種后果：?? 每個(gè)電流
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小而薄的MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)IC更適合小型化應(yīng)用

電器中配電、上電排序和電源狀態(tài)轉(zhuǎn)換都需要負(fù)載開關(guān)，它可以減小待機(jī)模式下的漏電流，抑制浪涌電流，實(shí)現(xiàn)斷電控制。負(fù)載開關(guān)的作用是開啟和關(guān)閉電源軌，大部分負(fù)載開關(guān)包含四個(gè)引腳：輸入電壓引腳、輸出電壓引腳、使能引腳和接地引腳。當(dāng)通過ON引腳使能器件時(shí)，導(dǎo)通FET接通，從而使電流從輸入引腳流向輸出引腳，將電能傳遞到下游電路。東芝面向20V電源線路推出的MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)IC（集成電路）TCK421G就是一款負(fù)載開關(guān)，它是TCK42xG系列中的首款產(chǎn)品。該系列器件專門用于控制外部N溝道MOSFET的柵極電壓（基于輸
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羅姆的第 4 代SiC MOSFET成功應(yīng)用于日立安斯泰莫的純電動(dòng)汽車逆變器

全球知名半導(dǎo)體制造商羅姆（總部位于日本京都市）的第4代SiC MOSFET和柵極驅(qū)動(dòng)器IC已被日本先進(jìn)的汽車零部件制造商日立安斯泰莫株式會(huì)社（以下簡稱“日立安斯泰莫”）用于其純電動(dòng)汽車（以下簡稱“EV”）的逆變器。在全球?qū)崿F(xiàn)無碳社會(huì)的努力中，汽車的電動(dòng)化進(jìn)程加速，在這種背景下，開發(fā)更高效、更小型、更輕量的電動(dòng)動(dòng)力總成系統(tǒng)已經(jīng)成為必經(jīng)之路。尤其是在EV領(lǐng)域，為了延長續(xù)航里程并減小車載電池的尺寸，提高發(fā)揮驅(qū)動(dòng)核心作用的逆變器的效率已成為一個(gè)重要課題，業(yè)內(nèi)對碳化硅功率元器件寄予厚望。羅姆自2010年
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