Infineon Technologies 碳化矽CoolSiC™ MOSFET和二極體

英飛凌CoolSiC肖特基二極體具有相對較高的導通電阻和漏電流，由於採用SiC材質，使肖特基二極體可達到較高的崩潰電壓。英飛凌的SiC肖特基二極體產品組合涵蓋從600V和650V到1200V範圍的肖特基二極體。高速矽基開關加上CoolSiC肖特基二極體的組合，通常稱為「混合式」解決方案。英飛凌近幾年生產了數百萬組的混合式模組，像是太陽能和UPS等應用領域的眾多客戶產品中都能看到這些模組。

英飛凌CoolSiC SiC MOSFET採用最先進的溝槽概念製成，立下了全新效能基準，除了使應用達到最低的耗損，也能實現最高的作業可靠度。不受溫度影響的低切換耗損，以及適合硬換相的快速內部飛輪二極體，使採用獨立封裝的CoolSiC MOSFET非常適合用於硬切換與諧振切換拓撲。

應用效益

• 太陽能應用效益
     • 可在相同的變頻器重量下使變頻器達到雙倍功率
     • 相較於矽基產品，高作業溫度下的效率衰減大幅降低
• 能源儲存系統效益
     • 減少耗損多達50%
     • 可提高2%能源，且免增加電池體積
• 伺服器和電信電源供應器效益
     • 減少耗損多達30%
     • 可達雙倍密度
• 電動車充電效益
     • 使充電時間減半
     • 減少一半的元件數量，同時大幅提升效率

xEV應用：

• 主變頻器效益
     • 提高電池使用率5至10%
     • 提高功率密度，減少系統體積多達80%
• 車載充電器效益
     • 能實現體積更輕巧的雙向3相充電器
     • 切換速度快，有助於縮小被動式元件體積
• HV DC-DC轉換器效益
     • 提供更高的切換頻率
     • 提升功率密度

Enhanced generation 1 CoolSiC M1H

The enhanced generation 1 CoolSiC allows a significantly larger gate operation window, improving the on-resistance for a given die size. At the same time, the larger gate operation window provides high robustness against voltage peaks at the gate without any restrictions, even at higher switching frequencies.

Features and benefits
• Extended operating conditions without compromising the reliability for a more convenient design-in
    • Flexible gate-source voltage window
    • Maximum rated gate-source voltages are extended to 23V and -10V to cover over-and undershoots
• Maximum junction temperature of T_vjop of 175°C
• Threshold voltage stability under real application conditions 

Applications
• CoolSiC MOSFETs M1H are used in fast-switching applications like photovoltaic, UPS, fuel cells, EV charging, or storage systems

.XT for discrete SiC MOSFETs

Specific requirements have become mandatory for some applications, like long operation hours or high power density. To meet this demand, Infineon has developed the advanced interconnection technology .XT for discrete products. The .XT eliminates solder joints and uses diffusion soldering to attach the CoolSiC MOSFET dies to the lead frame for more robust interconnection layers.

As a result, the thermal dissipation capability can be improved by up to 30%, and the thermo-mechanical stress is reduced, resulting in better power cycling performance.

•  Increase output current by up to 14% for the same temperature
OR
•  Increase lifetime expectancy by up to 80% when lowering the operating temperature

英飛凌適用於伺服驅動器的CoolSiC MOSFET使用無風扇驅動器，可實現零維護。這些裝置將馬達與驅動器整合在一起，能降低佈線的複雜度，也能降低多達80%的總耗損。

英飛凌適用於SiC MOSFET的閘極驅動器推薦用於驅動碳化矽MOSFET。為了在使用SiC MOSFET時達到最高的系統效益，建議搭配英飛凌EiceDRIVER閘極驅動器IC使用，以發揮SiC技術的最大潛能。如此客戶將能全面改善效率、提升空間使用率、減輕重量、減少元件數量以及提升系統可靠度。

不同的EiceDRIVER閘極驅動器選項：
     • 單通道高側小型閘極驅動器
     • 具短路保護的單輸出和雙輸出強化驅動器
     • 符合最嚴苛要求的旋轉率控制高側驅動器

Infineon SiC MOSFET驅動器展現出以下優異參數：
     • 提供7.6 mm爬電距離的寬體封裝選項
     • 適合在高溫環境下作業
     • 主動式米勒箝位
     • 短路箝位和主動關機
     • ≥ 100 kV/μs CMTI (1EDU20I12SV：≥ 50 kV/μs CMTI)
     • 精準的短路保護（透過DESAT）
     • 12V/11V典型UVLO閾值

精選產品

英飛凌CoolSiC溝槽式功率MOSFET採獨立封裝（TO-247-3/4腳位和TO-253-7封裝），可提供穩定可靠且具成本效益的效能。

英飛凌CoolSiC溝槽式功率MOSFET模組為1200V的碳化矽MOSFET功率模組，採用方便使用的62 mm外殼，讓變頻器設計人員有機會達到更高的效率和功率密度。

英飛凌CoolSiC混合式模組結合了IGBT晶片和CoolSiC肖特基二極體，可進一步延伸IGBT技術的功能。

英飛凌CoolSiC肖特基二極體為600V、650V和1200V等級的碳化矽肖特基二極體，可提供相對較高的導通電阻和漏電流。

英飛凌EiceDRIVER閘極驅動器IC為速度飛快的CoolSiC MOSFET，通常適合以整合了電流隔離功能的閘極驅動器IC來驅動。