快捷半导体的碳化硅解决方案提高功率转换系统的可靠度

　　致力于实现更高功率密度，符合严格的效能法规及系统正常工作时间需求，工业应用及电力电子设计者在其设计中面临不断降低功率损耗及提高效率方面的挑战。 然而，在诸如可再生能源、工业电机驱动器、高密度电源、汽车、井下作业设备等应用中，提高这些关键设计能力可能使设计变得复杂，以及整个系统成本增加。为了协助设计者克服这些挑战捷半导体公司（Fairchild Semiconductor） ，宣告碳化硅 （SiC） 技术解决方案 是功率转换系统的理想选择。

　　快捷半导体的 SiC 解决方案特点：

　　• 充分利用快捷半导体的广泛半导体元件产品及模组封装技术的优势来优化、半标準（Semi-Standard）及自订技术解决方案

　　• 透过功能整合与设计支援资源简化工程难题的先进技术，将元件数目降至最低，同时缩减工程时间

　　• 将领先的元件技术整合至更小的先进封装，同时具备尺寸、成本及节能优势，满足元件製造商与晶片组供应商的要求

　　先进 SiC 双极结型晶体管 （BJT） 系列是快捷半导体 SiC 产品系列首批发佈产品之一，具备高效能、高电流密度、耐用性高，且可轻易在高温条件下运作。 快捷半导体的 SiC BJT 运用极为高效的电晶体，可实现更高开关频率 ，因其导通和开关 损耗更低（约 （30-50% 不等），在同样的系统型态条件下，可提供高达 40% 的输出功率。

　　这些强大的 BJT 能使用更小的电感、电容及散热片，总体系统成本可降低 20%。 这些业界领先的 SiC BJT，凭藉其可实现超高效率以及优越的短路和反向偏压安全工作区域的性能等级，将会在优化高功率转换的电源管理应用中，扮演重大的角色。

　　快捷半导体完善的碳化硅解决方案还包含开发了一个「随插即用」的离散式驱动器电路板（15A 和 50A）。其与快捷半导体的先进 SiC BJT 结合使用时，不仅提供更高的开关速度，从而降低开关损耗并实现更佳可靠性，还可让设计者轻鬆的将 SiC 技术落实在本身的应用中。 快捷半导体还可提供应用指南，为设计者设计 SiC 器件提供必要的额外支援，使驱动器电路板的开发满足特定应用需求。此外，其目的是减少设计时程及缩短上市时间。

　　

　　碳化硅的优势：

　　SiC技术的高性能水平可以大大提高功率转换效率。它还提供了更高的转换速度，可以实现更小的终端系统外形尺寸。碳化硅技术在市场已有一定地位，特别在宽带隙领域拥有强大优势，适合需要600V以上电压的应用，并展示了出色的稳健性和可靠性。SiC技术超越其它技术的优势包括：

　　• 在特定的芯片尺寸下具有较低的导通状态电压降

　　• 较高的电流密度

　　• 较高的工作温度

　　• 极低的热阻抗

　　• 仅有多数载流子传导，具有超快的开关速度

　　• 采用电流增益范围为100的通常关断运作（off operation）方式，提供简便的驱动解决方案

　　• 由于采用正温度系数电阻组件，可以方便地并联

　　另外，这类器件的阻抗非常接近SiC技术的理论极限，并且成功地在25ns的导通和关断时间范围内演示了800V下的50A开关运作。这些器件在长期的全额定偏流和电流应力状况下具有参数稳定性。

　　这些高增益SiC双极器件适合向下钻探、太阳能逆变器、风能逆变器、电气和混合动力汽车、工业驱动、UPS和轻轨牵引应用中的大功率转换应用。市场研究机构Yole Development预计这些市场将于2020年达到接近10亿美元的规模。