中國粉體網(wǎng)訊  東芝推出業(yè)內(nèi)首款2200V雙碳化硅MOSFET模塊MG250YD2YMS3，該模塊可簡化逆變器設(shè)計(jì)并提高其功率密度，從而減小模塊體積及重量。

傳統(tǒng)三電平逆變器（three-level inverter）開關(guān)損耗較低，這是因?yàn)殚_關(guān)電器的開路電壓（off-state voltage）為線電壓（line voltage）的一半。而相較于三電平逆變器，兩電平逆變器（two-level inverter）模塊數(shù)量較少，有助于設(shè)備小型化。但是，由于外加電壓（applied voltage）與線電壓一致，因此兩電平逆變器需要具有更高擊穿電壓（breakdown voltage）的半導(dǎo)體器件。解決上述適配問題至關(guān)重要，因?yàn)橄噍^于傳統(tǒng)三電平硅（Si）IGBT逆變器，基于新器件的兩電平逆變器已實(shí)現(xiàn)更高的工作頻率及更低的功率損耗。  

該2200V雙碳化硅MOSFET模塊的漏源電壓（VDSS）額定值為2200V，可支持漏端電流（continuous drain current）為250A，漏極電流（脈沖）（IDP）為500A的器件。該2200V雙碳化硅MOSFET模塊的隔離電壓（Visol）為4000Vrms，器件可在高達(dá)150℃的通道溫度（Tch）下工作。  

該2200V雙碳化硅MOSFET模塊的傳導(dǎo)損耗（conduction loss）較低，漏極-源極導(dǎo)通電壓（傳感器）（VDS(on)sense）僅為0.7V。此外，其開關(guān)損耗實(shí)現(xiàn)最小化，典型的導(dǎo)通損耗和關(guān)斷損耗分別為14mJ和11 mJ，這意味著該模塊對熱管理的要求更低，從而可實(shí)現(xiàn)逆變器小型化。  

該2200V雙碳化硅MOSFET模塊（MG250YD2YMS3）對漂移層（drift layer）雜質(zhì)濃度和厚度進(jìn)行優(yōu)化，濃度與厚度之間的關(guān)聯(lián)與現(xiàn)有產(chǎn)品中，導(dǎo)通電阻（RDS(ON)）與絕緣擊穿電壓之間的關(guān)聯(lián)相同。這種優(yōu)化措施同時(shí)也增強(qiáng)了模塊對宇宙射線的抗擾性，而這也正是光伏系統(tǒng)的重要需求。此外，該模塊在p型硅（p-base）和n基區(qū)（n-drift）之間嵌入具有箝位PN結(jié)（PN junction）的肖特基二極管（SBD），保障了模塊在反向傳導(dǎo)條件下的可靠性。  

東芝全碳化硅模塊的開關(guān)能量損耗遠(yuǎn)低于同類硅模塊。相比之下，新型碳化硅MOSFET模塊的頻率是傳統(tǒng)硅絕緣柵雙極晶體管（IGBT）的兩倍。與三電平碳化硅逆變器相比，兩電平碳化硅逆變器的損耗低37%。

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/長安）

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