英飛凌科技股份公司通過推出具有增強功能的 M1H 技術 1,200-V SiC MOSFET擴展了其CoolSiC產品組合。這些器件將采用 .XT 互連技術以 Easy 模塊和分立封裝形式提供。應用包括太陽能系統(tǒng)、快速電動汽車充電、儲能系統(tǒng)和其他工業(yè)應用。

英飛凌 SiC 副總裁 Peter Friedrichs 在視頻演示中表示，英飛凌正在為模塊和分立元件引入具有增強熱性能的新封裝功能，新的 M1H 技術衍生產品還為柵極操作提供了擴展的操作窗口。

Friedrichs 強調，新的 M1H 變體是對先前 M1 技術的升級，具有相同的基本設備概念，因此單元布局或單元尺寸沒有變化。他還指出，分立器件和模塊的產品數(shù)量將顯著增加。參考板也將添加到產品組合中。

弗里德里希斯說，CoolSiC 基礎技術最重要的進步之一是其顯著更大的柵極操作，可以提高給定裸片尺寸的導通電阻。他說，借助 M1H 技術，英飛凌甚至可以在最高開關頻率下提供低至 –10 V 的柵極電壓的完整窗口。

英飛凌表示，更寬的柵極工作電壓范圍還有助于解決柵極上與驅動器和布局相關的電壓峰值。

此外，數(shù)據(jù)表現(xiàn)在提供了有關柵極-源極電壓的更多詳細信息，包括 –10 V 至 23 V 的最大瞬態(tài)電壓和 –7 V 至 20 V 的最大靜態(tài)電壓，以及推薦的柵極電壓。“與過去一樣，推薦的柵極電壓是我們認為在總損耗和可靠性方面可以達到的最佳性能，”Friedrichs 說。

CoolSiC M1H 技術提供更廣泛的柵極電壓選擇。（來源：英飛凌科技）

Friedrichs 說，M1H 技術的另一個特點是在給定裸片尺寸的情況下改進了 R DS(on) [導通電阻]。“在工作溫度下，與上一代 [M1] 相比，這種新技術衍生產品現(xiàn)在可以將R DS(on)降低約 12% 。”

在相同芯片尺寸下，M1H 技術比上一代 M1 器件的 RDS(on) 提高了 12%。（來源：英飛凌科技）

模塊升級

M1H 技術將集成到英飛凌的 Easy 模塊系列中，以改進 Easy 1B 和 2B 模塊。此外，英飛凌正在推出配備 1,200-V CoolSiC MOSFET 的全新 Easy 3B 模塊，該模塊可提供 175°C 的最高臨時結溫，以提供更大的過載能力。這可以實現(xiàn)更高的功率密度和故障事件的覆蓋范圍。

Easy 3B 模塊中的英飛凌 CoolSiC M1H SiC MOSFET。（圖片：英飛凌科技）

弗里德里希斯說，Easy 3B 的尺寸是 Easy 2B 的兩倍，并且能夠使功率處理能力增加一倍。

“我們現(xiàn)在推出了新的裸片尺寸，這使我們在設計特定產品和具有廣泛額定功率的特定拓撲方面具有更大的靈活性：我們從最大裸片中的 13 mΩ 開始，一直到 55 mΩ，”他說。“電源模塊的另一個新增功能是短期過載能力，我們可以在高達 175?C 的結溫下運行設備。當然，這對于管理某些過載或壓力負載非常重要?！?/p>

與其前身 M1 相比，英飛凌還對 M1H 模塊的內部柵極電阻 (RG) 進行了更改，從 4 Ω 增加到 8 Ω，從而優(yōu)化了開關行為。Friedrichs 表示，這為客戶提供了更快、更容易的設計，同時在兩種變體的開啟和關閉中保持相同的基本行為。

英飛凌計劃推出具有多種拓撲結構的大量 Easy 模塊配置組合。其中包括半橋、全橋、SixPACK、升壓器和三電平模塊。

低歐姆分立封裝

除了升級 Easy 模塊系列外，英飛凌還在 TO 封裝中添加了低電阻分立 SiC MOSFET，該封裝使用了公司的 .XT 技術，該技術之前在 D2PAK-7L 封裝中引入。CoolSiC MOSFET 1,200-V M1H 產品組合包括采用TO247-3和TO247-4分立式封裝的 7 mΩ、14 mΩ 和 20 mΩ 全新超低導通電阻。

采用 TO247 封裝的英飛凌 CoolSiC M1H 1200-V SiC MOSFET。（來源：英飛凌科技）

Friedrichs 說，新的 SiC MOSFET 易于設計，尤其是由于柵極電壓過沖和下沖，新的最大柵極-源極電壓低至 –10 V。此外，它們還具有雪崩和短路能力規(guī)格。

Friedrichs 表示，這些新型器件包括一個導通電阻為 7 mΩ 的器件，它在 TO 封裝的單一產品配置中提供了最低的導通電阻，電壓為 1,200 V。7-mΩ 器件的額定功率可高達 30 kW，14-mΩ 和 20-mΩ 器件的額定功率可高達 15 kW 至 22 kW。

Friedrichs 說，低歐姆部件的最大好處之一是用戶無需并聯(lián)即可在單個封裝中實現(xiàn)某些額定功率，因此可以實現(xiàn)更大的功率和更輕的重量。

此外，與標準互連相比，.XT 互連技術將散熱能力提高了 30%，F(xiàn)riedrichs 說。他補充說，這為用戶提供了各種優(yōu)化，例如增加輸出電流、增加開關頻率或降低結溫，以提高預期壽命。

.XT 互連提供高達 30% 的高散熱能力。（圖片：英飛凌科技）

這意味著由于開關頻率的增加，熱導率提高了 15%，或者無源元件的數(shù)量減少了。此外，英飛凌表示，在不改變系統(tǒng)工作條件的情況下，.XT 技術將降低 SiC MOSFET 結溫，從而顯著提高系統(tǒng)壽命和功率循環(huán)能力。

優(yōu)點包括結殼熱阻 (R thjc ) 降低 >25%，結殼熱阻 (Z thjc )降低 >45% ，以及更低的熱機械應力，這也提高了功率循環(huán)能力，弗里德里希斯說。

模塊和離散變體現(xiàn)已上市。其中包括使用 1,200-V CoolSiC MOSFET 的新型 Easy 3B 模塊和采用 .XT 互連的低電阻 TO247 分立器件。

審核編輯 黃昊宇