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什么是SiC电源模块?

碳化硅功率模块

碳化硅功率模块

丹佛斯为工业、电动汽车和能源应用提供一系列创新的定制SiC电源模块解决方案。

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今天，功率半导体最广泛使用的材料是硅。硅的生产成本低廉，技术也很好理解。然而，还有其他材料，即所谓的复合功率半导体，如碳化硅和氮化镓，它们是效率更高的导体。这意味着在任何能量转换过程中通过热量损失的能量更少，这有额外的好处，减少了对昂贵的冷却系统的需求，并降低了电力电子设备的尺寸和重量。

了解更多关于碳化硅电源模块是什么，它们如何工作，以及为什么碳化硅在选定的应用中首选。

碳化硅(SiC)比我们的太阳系还要古老，它首次在46亿年前的陨石中被发现。但是直到现在，碳化硅才被工业化到在商业和技术上可以在功率半导体生产中与硅竞争的程度。

碳化硅结合了硅(Si)和碳(C)，具有独特的电气特性，允许为各种应用制造高性能半导体。

碳化硅功率模块是一种使用碳化硅半导体作为开关的功率模块。

采用碳化硅功率模块对电流和电压的乘积进行转换，转换效率高。

碳化硅作为半导体具有宽的带隙，用于MOSFET，它具有非常低的开关损耗，因此与常规硅器件相比，可以允许更高的开关频率。同时，与传统的硅半导体相比，它可以在更高的温度和更高的电压下工作。

SiC功率半导体的使用预计将呈指数级增长，因为它具有关键的效率特性，能够降低成本，同时在各种应用中提高系统性能，如电动汽车充电器、太阳能逆变器、电动汽车和电机驱动器。

与基于igbt的功率模块相比，SiC具有以下优点:

  • 更快的开关意味着更低的开关损耗，更少的无源组件的需要，从而减少系统占用
  • 适用于高开关频率
  • 闭锁电压高
  • 更高的结温
  • 高电流密度意味着更高的体积和更高的功率密度

你知道吗?

为了满足全球对碳化硅(SiC)电源模块不断增长的需求，丹佛斯在德国慕尼黑建立了“碳化硅卓越中心”，包括办公室和600平方米的实验室。除了半导体的鉴定和开发和不同的测试场景外，新实验室还具备可用于高达400kW的高功率测试的资质和装备。

丹佛斯SiC卓越中心的目的是在各种客户项目中支持开发定制的功率模块和功率堆栈，需要SiC功率模块。此外，该团队还在研究未来的电源模块，包括快速开关的硅晶半导体及其开关行为。