【导读】飞兆推出适合功率转换系统的碳化硅双极结型晶体管，可实现98%以上的效率、电流密度和可靠性，更高的开关频率，在相同尺寸的系统，输出功率提升40%。电感、电容和散热片更小，PCB空间减少30~50%，系统总体成本降低20%。

飞兆半导体近日发布了可提高功率转换系统能效的碳化硅(SiC) 双极结型晶体管(BJT)。该系列BJT采用TO-247、TO258及裸片封装。适于工业电机驱动器、几十kW级DC-DC转换器、新能源汽车、风能、光伏逆变器及井下作业等应用。

SiC BJT的主要特性包括：

①1200V功率转换开关，开关、传导及驱动器损耗低，对于TO-247封装，25℃下，15A及50A电流时的Ron分别为57mΩ和17mΩ；直流增益＞70。

②直接驱动：常关功能降低了风险和复杂度，并减少了限制性能的设计；稳定的基极输入，对过压/欠压峰值不敏感，在较低驱动电压VBE(SAT)=3.5V下，也可打开；较宽的开关电压窗口。

③额定工作温度高：Tj=175℃；由于RON具有正温度系数，增益具有负温度系数，因此易于并联；稳定持久的Vbe正向电压和反向阻隔能力。漏电流低于10μA。

④开关速度约20ns；开关行为与温度无关；没有IGBT拖尾电流。

SiC BJT比Si IGBT有更大技术优势（见图1），“这种优势也将决定今后的市场份额比例。”飞兆亚太区市场营销副总裁蓝建铜指出。5kW升压电路SiC 器件性能比较如图2所示。150℃时的电压与电流特性曲线，25℃和150℃下的开关损耗如图3所示。

图1：SiC BJT与Si IGBT的比较


图2 5kW升压电路SiC器件性能比较


图3：150℃时的电压与电流特性曲线，25℃和150℃下的开关损耗

蓝建铜表示，SiC双极结型晶体管(BJT)系列可实现98%以上的效率、电流密度和可靠性，更高的开关频率，这是因为传导和开关损耗较低(30-50%)，在相同尺寸的系统，输出功率提升40%。电感、电容和散热片更小，PCB空间减少30~50%，系统总体成本降低20%。

另外，飞兆开发的即插即用分立式驱动器电路板（15A和50A）与SiC BJT配合使用时，能够在减少开关损耗和增强可靠性的基础上提高开关速度。蓝建铜透露，2013年将开发出集成度更高的SiC BJT驱动器芯片。

不过他指出：“由于目前的工艺问题造成良率不高，SiC器件价格比Si材料的IGBT贵10倍左右。市场拐点将出现在2015年，届时价格有望降到现在的50%。”