Toshiba Electronics Europe GmbH telah mengembangkan SiC dengan rating 2200V baru MOSFET dengan SBD tertanam untuk digunakan dalam aplikasi 1500VDC seperti inverter PV, pengisi daya EV, konverter DC-DC frekuensi tinggi, dan sistem penyimpanan energi. Perangkat baru ini menyederhanakan desain inverter dan meningkatkan kepadatan daya, mengurangi ukuran dan berat.
Inverter tiga tingkat konvensional menampilkan kerugian switching yang rendah karena tegangan off-state pada perangkat switching adalah setengah dari tegangan saluran. Sebagai perbandingan, inverter dua tingkat menawarkan modul switching yang lebih sedikit, menjadikannya lebih sederhana, lebih kecil, dan lebih ringan. Namun, mereka membutuhkannya semikonduktor perangkat dengan tegangan rusaknya lebih tinggi, karena tegangan yang diberikan adalah tegangan saluran. Memenuhi tantangan ini sangat penting karena inverter dua tingkat berdasarkan perangkat baru ini dapat mencapai operasi frekuensi lebih tinggi dan kehilangan daya yang lebih rendah dibandingkan Si tiga tingkat konvensional. IGBT inverter.
MOSFET SiC ganda baru modul (MG250YD2YMS3) memberikan peringkat VDSS 2200V dan dapat mendukung arus pengurasan kontinu (ID) 250A, dengan operasi berdenyut (IDP) 500A. Isolasi (Visol) diberi nilai 4000Vrms, dan perangkat dapat berfungsi pada suhu saluran (Tch) setinggi 150C.
Ini menghasilkan kehilangan konduksi yang rendah dengan tegangan sumber saluran (VDS(on)sense) sebesar 0.7V. Kerugian switching diminimalkan dengan kerugian turn-on dan turn-off masing-masing sebesar 14mJ dan 11mJ, yang berarti bahwa kebutuhan manajemen termal lebih sedikit, sehingga menghasilkan inverter yang lebih kecil.
Di dalam modul, konsentrasi pengotor dan ketebalan lapisan drift telah dioptimalkan untuk menjaga hubungan yang sama antara resistansi aktif (RDS(ON)) dan tegangan rusaknya seperti produk yang ada. Hal ini juga memperkuat kekebalan terhadap sinar kosmik, yang merupakan kebutuhan utama sistem PV. Selain itu, menyematkan SBD dengan sambungan PN parasit yang dijepit antara daerah basis-p dan lapisan drift-n memberikan keandalan dalam kondisi konduksi terbalik.
Pengalihan kehilangan energi untuk modul semua-SiC yang dikembangkan jauh lebih rendah dibandingkan modul silikon setara. Sebagai perbandingan, modul SiC baru memperoleh frekuensi dua kali lipat dari IGBT Si konvensional dan kerugian 37% lebih rendah ketika membandingkan inverter SiC dua tingkat dengan inverter Si tiga tingkat.
Lihat lebih banyak: modul IGBT | Layar LCD | Komponen Elektronik