东芝开发出业界首款2200V双碳化硅（SiC）MOSFET模块，助力工业设备的高效率和小型化
2023年8月29日
东芝电子元件及存储装置株式会社
中国上海——东芝电子元件及存储装置株式会社（“东芝”）今日宣布，推出业界首款[1]2200V双碳化硅（SiC）MOSFET模块——“MG250YD2YMS3”。 新模块采用东芝第3代SiC MOSFET芯片，其漏极电流（DC）额定值为250A，适用于光伏发电系统和储能系统等使用DC 1500V的应用。该产品于今日开始支持批量出货。
类似上述的工业应用通常使用DC 1000V或更低功率，其功率器件多为1200V或1700V产品。然而，预计未来几年内DC 1500V将得到广泛应用，因此东芝发布了业界首款2200V产品。
MG250YD2YMS3具有低导通损耗和0.7V（典型值）的低漏极-源极导通电压（传感器）[2]。此外，它还具有较低的开通和关断损耗，分别为14mJ（典型值）[3]和11mJ（典型值）[3]，与典型的硅（Si）IGBT相比降低了约90%[4]。这些特性均有助于提高设备效率。由于MG250YD2YMS3可实现较低的开关损耗，用户可采用模块数量更少的两电平电路取代传统的三电平电路，有助于设备的小型化。
东芝将不断创新，持续满足市场对高效率和工业设备小型化的需求。
注：
[1]采样范围仅限于双SiC MOSFET模块。数据基于东芝截至2023年8月的调研。
[2]测量条件：ID＝250A、VGS＝＋20V、Tch＝25℃
[3]测量条件：VDD＝1100V、ID＝250A、Tch＝150℃
[4]截至2023年8月，东芝对2300V Si模块和新型SiC MOSFET芯片MG250YD2YMS3的开关损耗进行比较（2300V Si模块的性能值是东芝根据2023年3月或之前发表的论文做出的预估）。
应用
工业设备
- 可再生能源发电系统（光伏发电系统等）
- 储能系统
- 工业设备用电机控制设备
- 高频DC-DC转换器等设备
特性
- 低漏极-源极导通电压（传感器）：
VDS(on)sense＝0.7V（典型值）（ID＝250A、VGS＝＋20V、Tch＝25℃） - 低开通损耗：
Eon＝14mJ（典型值）（VDD＝1100V、ID＝250A、Tch＝150℃） - 低关断损耗：
Eoff＝11mJ（典型值）（VDD＝1100V、ID＝250A、Tch＝150℃） - 低寄生电感：
LsPN＝12nH（典型值）
主要规格
（Tc＝25°C除非另有说明）
| 器件型号 | MG250YD2YMS3 | |||
|---|---|---|---|---|
| 东芝封装名称 | 2-153A1A | |||
| 绝对最大额定值 | 漏源电压VDSS（V） | 2200 | ||
| 栅源电压VGSS（V） | +25／-10 | |||
| 漏极电流（DC）ID（A） | 250 | |||
| 漏极电流（脉冲）IDP（A） | 500 | |||
| 结温Tch（°C） | 150 | |||
| 电压Visol（Vrms） | 4000 | |||
| 电气特性 | 漏极-源极导通电压（传感器） VDS(on)sense (V) |
ID＝250A，VGS＝+20V， Tch＝25°C |
典型值 | 0.7 |
| 源极-漏极导通电压（传感器） VSD(on)sense (V) |
IS＝250A，VGS＝+20V， Tch＝25°C |
典型值 | 0.7 | |
| 源极-漏极关断电压(传感器) VSD(off)sense (V) |
IS＝250A，VGS＝-6V， Tch＝25°C |
典型值 | 1.6 | |
| 开通损耗 Eon（mJ） |
VDD＝1100V，ID＝250A， Tch＝150°C |
典型值 | 14 | |
| 关断损耗 Eoff（mJ） |
典型值 | 11 | ||
| 寄生电感LsPN (nH) | 典型值 | 12 | ||
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