碳化硅（SiC）技术取代旧的硅FET和IGBT-德赢Vwin官网网

所有类型的电动汽车（EV）的高功率、高电压要求，包括电动公交车和其他电子交通电源系统，需要更高的碳化硅（SiC）技术来取代旧的硅FET和IGBT。安全高效地驱动这些更高效的SiC器件可以使用数字而不是vwin 栅极驱动器来实现，许多非汽车或非车辆应用将受益。

电动汽车预测加速

改进的电池技术、降低的电池制造成本和政府减少二氧化碳排放的目标加速了向全电动汽车的转变。根据Yole Développement的数据，到2年，EV/混合动力汽车（HEV）市场将超过41万辆，复合年增长率（CAGR）为2026%。这意味着从耗油的内燃机汽车向更清洁的电动汽车的加速过渡。

由于电动汽车的增长，Yole预测，电动汽车/HEV功率控制和转换中的功率碳化硅（SiC）器件有望在1年以5%的复合年增长率增长超过2025亿美元。SiC功率器件和改进的电池技术可用于其他车辆，如电动火车、公共汽车、越野和其他电动汽车，以及非车辆充电和其他将受益于汽车电动汽车增长的非汽车应用。

碳化硅电源转型

作为一种宽带隙材料，SiC具有很强的物理键，可提供高机械、化学和热稳定性，并且可以在比硅更高的结温下使用。

其中一个设计权衡是SiC MOSFET的关断时间，它非常短。当关断速率较高时，高di/dt会导致严重的电压尖峰。其他挑战包括噪声、短路、过压和过热。虽然这会使栅极驱动器的设计复杂化，但设计良好的栅极驱动器可以进一步降低损耗，并简化SiC实现和设计导入。

驱动碳化硅栅极

传统的模拟栅极驱动器对于SiC的响应时间要求来说速度很慢，并且很难修改以获得所需的操作和性能。相比之下，数字栅极驱动器或栅极驱动器内核可以解决这些问题，并解决噪声、短路、过压、过热和其他设计问题。Microchip的AgileSwitch® 2ASC-12A2HP是一款符合生产标准的1200V数字栅极驱动器，允许设计人员安全可靠地驱动SiC MOSFET。驱动器的软件可配置增强切换™技术提供多级控制和保护，以确保安全可靠的操作。

栅极驱动器具有两种独立的工作模式，可在发生故障时提供高效的正常工作和安全关断，每种模式均可配置。可以优化正常工作，以获得最佳电压过冲和开关损耗性能。触发时，故障操作可快速安全地关闭设备。在牺牲一些开关损耗的同时，此过程使器件免于灾难性故障。

制造与购买：轻松过渡

虽然许多设计人员对设计硅IGBT驱动器充满信心，但碳化硅驱动器存在问题。对于新的SiC设计，特别是那些从基于IGBT的转换器迁移的设计，学习曲线是尖锐的、昂贵的和漫长的。数字栅极驱动器板具有可用的设计工具，可最大限度地缩短学习曲线，并提供生产就绪型解决方案。

借助智能可配置工具（ICT），设计人员无需拿起烙铁即可更改数字栅极驱动器的控制参数。调试系统级问题可能非常困难。使用 PICT 4 或 MPLAB，可以在应用程序中重新配置驱动程序中的性能功能，从而简化设计并加快开发时间。

大多数模拟栅极驱动器无法精确定位故障位置。借助ICT，新的数字门驱动器可以。该软件工具允许用户在各种检查点打开或关闭故障，以专注于问题。

更多开发工具

该栅极驱动器内核与使用参考模块适配器板的各种微芯片 SiC 模块兼容，还具有增强型开关加速开发套件（ASDAK），其中包括栅极驱动器、模块适配器板、编程套件和碳化硅 MOSFET 模块的 ICT 软件。

合格的解决方案

符合生产标准的栅极驱动器满足严格的运输行业要求，包括平均故障间隔时间（MTBF）、冲击和振动以及温度循环。

迈向更清洁、更安全、更高效的驾驶

对于需要高功率（20 kW 或更高）和高达 1.2 kV 电压的电子运输应用，带有数字栅极驱动器的 SiC 器件可提供效率优势。这意味着各种应用中的电动汽车推进、转换和充电应用，包括公共汽车、卡车、手推车、重型车辆、火车及其基础设施，都可以从这种新的设计方法中受益。

审核编辑：郭婷

声明：本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人，不代表德赢Vwin官网网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用，如有内容侵权或者其他违规问题，请联系本站处理。举报投诉

电动汽车

电动汽车

+关注

关注
156

文章
12067

浏览量
231083
IGBT

IGBT

+关注

关注
1266

文章
3789

浏览量
248861
SiC

SiC

+关注

关注
29

文章
2804

浏览量
62601

SIC碳化硅二极管

SIC碳化硅二极管

发表于 11-04 15:50

如何用碳化硅(SiC)MOSFET设计一个高性能门极驱动电路

对于高压开关电源应用，碳化硅或SiC MOSFET带来比传统硅MOSFET和IGBT明显的优势。在这里我们看看在设计高性能门极驱动电路时使用SiC

发表于 08-27 13:47

适用于UPS和逆变器的碳化硅FET和IGBT栅极驱动器参考设计

描述此款碳化硅 (SiC) FET 和 IGBT 栅极驱动器参考设计为驱动 UPS、交流逆变器和电动汽车充电桩（电动汽车充电站）应用的功率级提供了蓝图。此设计基于 TI 的 UCC53

发表于 09-30 09:23

碳化硅(SiC)肖特基二极管的特点

器件的特点　　碳化硅SiC的能带间隔为硅的2.8倍(宽禁带),达到3.09电子伏特。其绝缘击穿场强为硅的5.3倍,高达3.2MV/cm.，其导热率是

发表于 01-11 13:42

碳化硅的历史与应用介绍

硅与碳的唯一合成物就是碳化硅(SiC)，俗称金刚砂。SiC 在自然界中以矿物碳硅石的形式存在，但十分稀少。不过，自1893 年以来，粉状碳化硅

发表于 07-02 07:14

碳化硅深层的特性

碳化硅的颜色，纯净者无色透明，含杂质(碳、硅等)时呈蓝、天蓝、深蓝，浅绿等色，少数呈黄、黑等色。加温至700℃时不褪色。金刚光泽。比重,具极高的折射率, 和高的双折射，在紫外光下发黄、橙黄色光，无

发表于 07-04 04:20

碳化硅二极管选型表

应用领域。更多规格参数及封装产品请咨询我司人员！附件是海飞乐技术碳化硅二极管选型表，欢迎大家选购！碳化硅（SiC）半导体材料是自第一代元素半导体材料（Si、Ge）和第二代化合物半导体材

发表于 10-24 14:21

碳化硅基板——三代半导体的领军者

碳化硅（SiC）即使在高达1400℃的温度下，仍能保持其强度。这种材料的明显特点在于导热和电气半导体的导电性极高。碳化硅化学和物理稳定性，碳化硅的硬度和耐腐蚀性均较高。是陶瓷材料中高温

发表于 01-12 11:48

什么是碳化硅（SiC）？它有哪些用途？

什么是碳化硅（SiC）？它有哪些用途？碳化硅（SiC）的结构是如何构成的？

发表于 06-18 08:32

传统的硅组件、碳化硅(Sic)和氮化镓(GaN)

应用领域，SiC和GaN形成竞争。随着碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等新材料陆续应用在二极管、场效晶体管(MOSFET)等组件上，电力电子产业的技术大革命已揭开序幕。这些新组件虽然

发表于 09-23 15:02

功率模块中的完整碳化硅性能怎么样？

0.5Ω，内部栅极电阻为0.5Ω。　　功率模块的整体热性能也很重要。碳化硅芯片的功率密度高于硅器件。与具有相同标称电流的硅IGBT相比，SiC

发表于 02-20 16:29

归纳碳化硅功率器件封装的关键技术

的发展趋势，对 SiC 器件封装技术进行归纳和展望。近20多年来，碳化硅(Silicon Carbide，SiC)作为一种宽禁带功率器件，受到人们越来越多的关注。与

发表于 02-22 16:06

碳化硅SiC技术导入应用的最大痛点

。　　功率半导体就是这样。在首度商业化时，碳化硅的创新性和较新的颠覆性技术必然很昂贵，尽管认识到了与硅基产品（如IGBT和Si-MOSFET）相比的潜在优势，大多数工程师还是把它放在了

发表于 02-27 14:28

浅谈硅IGBT与碳化硅MOSFET驱动的区别

　　硅IGBT与碳化硅MOSFET驱动两者电气参数特性差别较大，碳化硅MOSFET对于驱动的要求也不同于传统硅器件，主要体现在GS开通电压、

发表于 02-27 16:03

图腾柱无桥PFC中混合碳化硅分立器件的应用

的混合碳化硅分立器件（Hybrid SiC Discrete Devices）将新型场截止IGBT技术和碳化硅肖特基二极管

发表于 02-28 16:48

搜索历史

碳化硅（SiC）技术取代旧的硅FET和IGBT

评论

SIC碳化硅二极管

如何用碳化硅(SiC)MOSFET设计一个高性能门极驱动电路

适用于UPS和逆变器的碳化硅FET和IGBT栅极驱动器参考设计

碳化硅(SiC)肖特基二极管的特点

碳化硅的历史与应用介绍

碳化硅深层的特性

碳化硅二极管选型表

碳化硅基板——三代半导体的领军者

什么是碳化硅（SiC）？它有哪些用途？

传统的硅组件、碳化硅(Sic)和氮化镓(GaN)

功率模块中的完整碳化硅性能怎么样？

归纳碳化硅功率器件封装的关键技术

碳化硅SiC技术导入应用的最大痛点

浅谈硅IGBT与碳化硅MOSFET驱动的区别

图腾柱无桥PFC中混合碳化硅分立器件的应用