相較于傳統(tǒng)的Si器件，SiC器件擁有諸多益處。比如工作溫度高、熱導(dǎo)率高、硬度高、電子飽和漂移速度高、擊穿電場(chǎng)高、電流密度高等等。諸多的優(yōu)點(diǎn)讓SiC器件可以工作在更高溫度、更高頻率、更高電壓和更高電流等使用環(huán)境更為惡劣的情況。因此，受到了電力公司、汽車(chē)廠商及電機(jī)廠商等的密切關(guān)注。
汽車(chē)產(chǎn)業(yè)，尤其是電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)，是SiC器件發(fā)展的重要助力，基于SiC的功率半導(dǎo)體用于電動(dòng)汽車(chē)的車(chē)載充電裝置，而這項(xiàng)技術(shù)正在進(jìn)入系統(tǒng)的關(guān)鍵部分——牽引逆變器。 牽引逆變器為電動(dòng)機(jī)提供牽引力，以推動(dòng)車(chē)輛前進(jìn)。這項(xiàng)技術(shù)在特斯拉的部分車(chē)型中已經(jīng)得到了實(shí)踐，證明是可行的。
有商機(jī)便有市場(chǎng)，進(jìn)而便有從業(yè)者。碳化硅（SiC）功率半導(dǎo)體制造商UnitedSiC開(kāi)發(fā)創(chuàng)新的碳化硅二極管和場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET）等功率半導(dǎo)體器件，為電動(dòng)汽車(chē)充電系統(tǒng)、AC-DC和DC-DC電源、變速馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器和太陽(yáng)能光伏逆變器等應(yīng)用提供業(yè)界最佳的碳化硅效率和高溫性能。
UF3C FAST FET系列中新增Kelvin連接器件
美國(guó)新澤西州普林斯頓市當(dāng)?shù)貢r(shí)間12月3日，UnitedSiC宣布擴(kuò)展UF3C FAST產(chǎn)品系列，并推出采用TO-247-4L 4引腳Kelvin Sense封裝的全新系列650 V和1200 V高性能碳化硅FET器件。新產(chǎn)品基于高效的共源共柵配置，可為設(shè)計(jì)人員提供非常快的開(kāi)關(guān)速度和較高的功率，并且其封裝能夠滿(mǎn)足高功率應(yīng)用的散熱要求。
Kelvin封裝可以避免柵極振鈴和錯(cuò)誤觸發(fā)，否則需要降低開(kāi)關(guān)速度以管理3引線封裝帶來(lái)的較大共源極電感。采用4引腳的Kelvin連接封裝，使器件具有175°C的最高工作溫度、出色的反向恢復(fù)、低柵極電荷以及低達(dá)2倍的開(kāi)關(guān)損耗。
電動(dòng)汽車(chē)（EV）充電系統(tǒng)、電信和服務(wù)器電源等應(yīng)用領(lǐng)域的設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行圖騰柱（Totem Pole）PFC級(jí)、LLC和相移全橋轉(zhuǎn)換器等設(shè)計(jì)時(shí)，可以采用全新的UF3C系列產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)更高的開(kāi)關(guān)速度、效率、易用性和功率密度。
與其他寬帶隙技術(shù)相比，SiC共源共柵器件能夠提供標(biāo)準(zhǔn)的12V柵極驅(qū)動(dòng)，并具有確定的雪崩額定值（100％經(jīng)過(guò)生產(chǎn)測(cè)試）。UF3C FAST系列中的4端子封裝產(chǎn)品能夠通過(guò)簡(jiǎn)單的螺釘或夾具安裝，具有極低的結(jié)至外殼熱阻，在給定功率或更高功率運(yùn)行時(shí)，只有較低的溫度上升，能夠充分利用SiC的較高結(jié)溫能力。
UnitedSiC工程副總裁Anup Bhalla表示："新增加的UF3C FAST系列共源共柵器件采用4引腳TO-247封裝，即使在更高的開(kāi)關(guān)頻率下也非常容易使用，它們?cè)诟吖β试O(shè)計(jì)中能夠?qū)崿F(xiàn)最高效率和出色的散熱性能。"
UnitedSiC的SiC器件能夠?yàn)樵S多現(xiàn)有的IGBT、硅和碳化硅MOSFET部件提供‘直接更換’替代解決方案，而無(wú)需改變柵極驅(qū)動(dòng)電路。
Snubber電路的妙用
UnitedSiC的UF3C FAST新品能夠?qū)崿F(xiàn)非?？斓拈_(kāi)關(guān)速度和較高的功率，得益于采用了緩沖電路。緩沖電路（Snubber Circuit）又稱(chēng)吸收電路，它是電力電子器件的一種重要的保護(hù)電路，不僅用于半控型器件的保護(hù)，而且在全控型器件（如GTR、GTO、功率MOSFET和IGBT等）的應(yīng)用技術(shù)中，起著更重要的作用。
Snubber電路的基本工作原理是利用電感電流不能突變的特性抑制器件的電流上升率，利用電容電壓不能突變的特性抑制器件的電壓上升率。圖示以GTO為例的一種簡(jiǎn)單的緩沖電路。其中L與GTO串聯(lián),以抑制GTO導(dǎo)通時(shí)的電流上升率dI/dt,電容C和二極管D組成關(guān)斷吸收電路，抑制當(dāng)GTO關(guān)斷時(shí)端電壓的上升率dV/dt，其中電阻R為電容C提供了放電通路。緩沖電路有多種形式，以適用于不同的器件和不同的電路。
正是采用了Snubber電路，UnitedSiC的SiC器件實(shí)現(xiàn)了性能提高。UnitedSiC應(yīng)用工程師Mike Zhu表示："隨著開(kāi)關(guān)dV / dt的增加，緩沖器損耗增加，但也有可能使用較小的緩沖器進(jìn)行補(bǔ)償。實(shí)際上，切換Eon + Eoff損耗增加3-5％就足以顯著增加改善開(kāi)關(guān)波形。在標(biāo)準(zhǔn)TO封裝中實(shí)現(xiàn)快速切換，SiC FETS要求要么降低FET的速度，要么使用RC緩沖器來(lái)降低電壓過(guò)沖和振鈴。 緩沖器Rs損耗遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的f.CV，通過(guò)非常小的緩沖電容值可以幫助管理電壓過(guò)沖，因?yàn)閁nitedsic FET的低Coss值導(dǎo)致緩沖器損耗小，允許使用常規(guī)表面貼裝元件，即使每個(gè)FET切換50A，800V也是如此。 使用帶有RC緩沖器的United Sic快速器件（UF3C系列）可以在最大限度地降低開(kāi)關(guān)損耗。同時(shí)管理關(guān)斷電壓尖峰和振鈴，并且明顯優(yōu)于具有外部柵極電阻的慢速器件。"
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