SiC-SBD與Si-PND的正向電壓比較
加入技術(shù)交流群
二極管的正向電壓VF無(wú)限接近零、對溫度穩定是比較理想的，但事實(shí)是不是零、并會(huì )受溫度影響而變動(dòng)。為了使大家了解SiC-SBD的VF特性，下面與Si-PND的FRD（快速恢復二極管）進(jìn)行比較。
下圖是相對于SiC-SBD和Si-FRD的正向電流IF的VF特性圖。是從25℃到200℃按8個(gè)級別的溫度條件測量的數據。
SiC-SBD隨著(zhù)溫度的上升，IF開(kāi)始流動(dòng)，VF有些下降，但因電阻上升，斜率變緩和，在正常使用范圍的IF下，VF上升。
Si-FRD隨著(zhù)溫度的上升，VF單純地下降。如圖中的線(xiàn)條軌跡所示，無(wú)論哪個(gè)溫度，斜率基本相同，VF單純下降。
這些特性取決于其各自的物理特性和結構，但也各有各的優(yōu)缺點(diǎn)。剛才提到理想的二極管。那么，Si-FRD的VF隨著(zhù)溫度升高而下降，傳導損耗減少，看起來(lái)好像是好事，但隨著(zhù)VF的下降，IF增加，即使損耗略有下降，但發(fā)熱増加量更勝一籌，甚至可能陷入VF下降、IF增加的熱失控狀態(tài)。
而SiC-SBD隨著(zhù)溫度升高，VF變高，不會(huì )熱失控。但是VF上升，因此具有IFSM（瞬間大電流耐受能力）比Si-FRD低的缺點(diǎn)。
SiC-SBD的VF特性改善
為提升具有卓越本質(zhì)的SiC-SBD的特性，使之更加易用，開(kāi)發(fā)了VF降低的新一代產(chǎn)品。ROHM開(kāi)發(fā)了第2代系列產(chǎn)品。ROHM的第1代產(chǎn)品及其他公司類(lèi)似產(chǎn)品的VF當IF＝10A時(shí)為1.5V，而第2代產(chǎn)品的VF低至1.35V。下圖是參考值，是25℃和125℃時(shí)的IF vs VF示意圖。
紅色線(xiàn)條是ROHM第2代SiC-SBD的VF特性。
trr和VF損耗相關(guān)的研究
本篇介紹了SiC-SBD和Si-FRD的VF特性區別，下面看一下包括前篇的trr特性在內的損耗相關(guān)內容。
為對SiC-SBD進(jìn)行說(shuō)明，對trr和VF進(jìn)行了與Si-PND（FRD）的比較，這是有原因的。左下圖是本章開(kāi)頭對Si二極管和SiC二極管的耐壓范圍進(jìn)行說(shuō)明時(shí)使用的。關(guān)鍵在于，Si-PND/FRD和SiC-SBD的耐壓范圍基本相同，可用于相同應用。SiC-SBD是新的元器件，換個(gè)說(shuō)法可以說(shuō)，現有Si-PND/FRD覆蓋的范圍基本上都可以用SiC-SBD替換。
尤其是高速性很重要的應用等，在Si-FRD和SiC-SBD兩者間權衡時(shí)，要想選出最適當的二極管，需要理解兩者的特性。另外，毋庸置言，在探討事項中“損耗降低”是最重要的課題。
前篇的trr對應開(kāi)關(guān)損耗，本篇的VF對應傳導損耗。關(guān)于Si-FRD和SiC-SBD，右下圖是這兩種損耗的情況。
trr越快VF越低，綜合損耗越小。Si-FRD是trr越快，VF反而增加。而第2代SiC-SBD在保持傳統SiC-SBD高速trr的基礎上，將VF從1.5V降低到1.35V。
在目前情況下，功率Si-FRD和SiC-SBD中，第2代SiC-SBD最具有降低損耗的可能性。
評論