Toshiba開發出業界首款2200V雙碳化矽(SiC) MOSFET模組，為工業裝置的高效率和小型化做出貢獻
2023年8月29日
東芝電子元件及存儲裝置株式會社
川崎—東芝電子元件及存儲裝置株式會社 (以下簡稱「Toshiba」) 開發出業界首款[1]工業裝置用2200V雙碳化矽(SiC) MOSFET模組MG250YD2YMS3 。新模組的漏極電流(DC)額定值為250A，並採用該公司的第三代SiC MOSFET晶片。它適用於使用DC1500V的應用，如光電發電系統和儲能系統。批量出貨於即日起啟動。
類似上述的工業應用通常使用DC1000V或更低的功率，其功率元件大多為1200V或1700V產品。然而，Toshiba預期未來幾年DC1500V將得到廣泛應用，並已推出業界首款2200V產品。
MG250YD2YMS3導通損耗低，漏極-源極導通電壓（感應端）低至0.7V（典型值）[2]。它還具有較低的導通和關斷開關損耗，分別為14mJ（典型值）[3]和11mJ（典型值）[3]，與典型的矽(Si) IGBT相比降低了約90%[4]。這些特性有助於提高裝置效率。低開關損耗還可以將傳統的三電平電路替換為模組數量更少的兩電平電路，從而促進裝置的小型化。
Toshiba將繼續滿足市場對高效率和工業裝置小型化的需求。
注釋：
[1] 雙碳化矽MOSFET模組。Toshiba調查，截至2023年8月。
[2] 測試條件：ID=250A，VGS=+20V，Tch=25°C
[3] 測試條件：VDD=1100V，ID=250A，Tch=150°C
[4] 截至2023年8月，Toshiba對2300V矽模組和新型全碳化矽MOSFET模組MG250YD2YMS3的開關損耗進行的比較（2300V矽模組的效能值是Toshiba根據2023年3月或之前發表的論文估算的。）
應用
工業裝置
- 再生能源發電系統（光電發電系統等）
- 儲能系統
- 工業裝置的電機控制裝置
- 高頻直流-直流轉換器等
特性
- 低漏極-源極導通電壓（感應端）：
VDS(on)sense=0.7V（典型值）(ID=250A, VGS=+20V, Tch=25°C) - 低導通開關損耗：
Eon=14mJ（典型值）(VDD=1100V, ID=250A, Tch=150°C) - 低關斷開關損耗：
Eoff=11mJ（典型值）(VDD=1100V, ID=250A, Tch=150°C) - 低雜散電感：
LsPN=12nH（典型值）
主要規格
（除非另有說明，否則Tc=25°C）
| 型號 | MG250YD2YMS3 | |||
|---|---|---|---|---|
| Toshiba封裝名稱 | 2-153A1A | |||
絕對 最大 額定值 |
漏源電壓 VDSS (V) | 2200 | ||
| 閘極-源極電壓 VGSS (V) | +25 / -10 | |||
| 漏極電流（直流） ID (A) | 250 | |||
| 漏極電流（脈衝） IDP (A) | 500 | |||
| 通道溫度 Tch (°C) | 150 | |||
| 隔離電壓 Visol (Vrms) | 4000 | |||
電氣 特性 |
VDS(on)sense (V) |
ID=250A, VGS=+20V, Tch＝25°C |
典型值 | 0.7 |
VSD(on)sense (V) |
IS=250A, VGS=+20V, Tch＝25°C |
典型值 | 0.7 | |
VSD(off)sense (V) |
IS＝250A, VGS=-6V, Tch＝25°C |
典型值 | 1.6 | |
Eon (mJ) |
VDD=1100V, ID=250A, Tch＝150°C |
典型值 | 14 | |
Eoff (mJ) |
典型值 | 11 | ||
| 雜散電感 LsPN (nH) | 典型值 | 12 | ||
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