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650V 60mΩ SiC MOSFET高溫性能測試對比,國產器件重載時溫度更低

發(fā)布時間:2021-10-20 來源:派恩杰半導體 責任編輯:lina

【導讀】650V 60mΩ SiC MOSFET主要應用市場包括光伏和儲能、驅動、電動汽車及充電樁、UPS、電源等。據HIS報告,電動汽車充電市場的增長將非常強勁,高達59%。

 

650V 60mΩ SiC MOSFET主要應用市場包括光伏和儲能、驅動、電動汽車及充電樁、UPS、電源等。據HIS報告,電動汽車充電市場的增長將非常強勁,高達59%。


自特斯拉第一次采用ST 650V SiC MOSFET后,目前市場上CREE、UnitedSiC、羅姆、Infineon都有650V SiC MOSFET產品。國內廠商派恩杰半導體也推出了650V 60mΩSiC MOSFET。相較于國外廠商,國內廠商的SiC MOSFET產品性能到底如何?派恩杰半導體采用自主設計的Buck-Boost效率測試平臺針對650V 60mΩSiC MOSFET高溫性能進行了對比測試。本文分享測試結果。


派恩杰設計的Buck-Boost效率測試平臺用于650V/1200V TO247-4 分立SiC MOSFET的開環(huán)功率實驗,器件系統(tǒng)效率和溫升性能測試,雙脈沖測試以及電池充放電系統(tǒng)。最大輸入電壓可達800Vdc,輸出400Vdc,可工作在Buck模式或者Boost模式。原理圖如圖1,實物圖如圖2。


650V 60mΩ SiC MOSFET高溫性能測試對比,國產器件重載時溫度更低

圖1、Buck-Boost原理圖


650V 60mΩ SiC MOSFET高溫性能測試對比,國產器件重載時溫度更低

圖2、Buck-Boost測試平臺


本次選擇了派恩杰650V 60mΩ產品P3M06060K4與C品牌4pin 650V 60mΩ進行測試對比。P3M06060K4 Rdson隨溫度變化更小,高溫下導通損耗更小,因此在高溫下性能更優(yōu),見圖3、圖4,


650V 60mΩ SiC MOSFET高溫性能測試對比,國產器件重載時溫度更低

圖3、18V Rdson vs Tj                                                                      圖4、20V Rdson vs Tj


采用Buck模式對比兩家器件性能。在100kHz條件下,輕載時效率基本一致達到99%,重載時P3M06060K4器件效率更高,如圖5。在4kW時,P3M06060K4器件溫度86℃,C品牌器件溫度96℃。P3M06060K4器件功率加到4.7kW時,器件溫度才到100℃,如圖6。其中C品牌器件溫度達到96℃如圖7,相應電感溫度如圖8。


650V 60mΩ SiC MOSFET高溫性能測試對比,國產器件重載時溫度更低

圖5、100kHz效率對比曲線                                                                            圖6、100kHz溫度對比曲線


650V 60mΩ SiC MOSFET高溫性能測試對比,國產器件重載時溫度更低

圖7、100kHz,4kW時C品牌器件溫度


650V 60mΩ SiC MOSFET高溫性能測試對比,國產器件重載時溫度更低

圖8、100kHz,4kW時C品牌電感溫度


在65kHz條件下,輕載時效率基本一致達到99%,重載時P3M06060K4器件效率更高,如圖9。在4.3kW時,P3M06060K4器件溫度80℃,C品牌器件溫度102℃。P3M06060K4器件功率加到5kW時,器件溫度才接近100℃,如圖10。其中C品牌器件溫度達到96℃如圖11,相應電感溫度如圖12。


650V 60mΩ SiC MOSFET高溫性能測試對比,國產器件重載時溫度更低

圖9、65kHz效率對比曲線                                                                          圖10、65kHz溫度對比曲線


650V 60mΩ SiC MOSFET高溫性能測試對比,國產器件重載時溫度更低

圖11、65kHz,4kW時C品牌器件溫度


650V 60mΩ SiC MOSFET高溫性能測試對比,國產器件重載時溫度更低

圖12、65kHz,4kW時C品牌電感溫度


因此P3M06060K4器件在重載時溫度更低,已經超過世界一流SiC廠商C品牌器件。


派恩杰半導體SiC MOSFET 650V -1700V SiC MOSFET產品齊全,除了650V 60mΩSiC MOSFET P3M06060K4, 其他SiC MOSFET器件性能也已達到國際一流水平。


650V 60mΩ SiC MOSFET高溫性能測試對比,國產器件重載時溫度更低


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