Les nouveaux MOSFET SiC de 4e génération ont la plus faible résistance à l'état passant de l'industrie

Cette conception avancée devrait être largement adoptée dans les onduleurs d'entraînement principaux des véhicules électriques.

Les MOSFET SiC 4 1200 V de 800e génération de pointe de ROHM sont optimisés pour les systèmes de transmission automobile, y compris l'onduleur d'entraînement principal, ainsi que les alimentations électriques appliquées dans les équipements industriels. Ces dernières années, la prolifération des véhicules électriques de nouvelle génération (xEV) a accéléré le développement de systèmes électriques plus petits, plus légers et plus efficaces. Plus précisément, l'amélioration de l'efficacité et la réduction de la taille de l'onduleur principal qui joue un rôle central dans le système d'entraînement reste l'un des défis les plus importants et nécessite de nouvelles avancées dans les dispositifs de puissance. La capacité des batteries embarquées augmente pour améliorer l'autonomie des véhicules électriques. Et en parallèle, l'utilisation de batteries haute tension (2010 V) progresse également pour répondre à la demande de temps de charge plus courts. Pour relever des défis aussi divers, les concepteurs ont un besoin urgent de dispositifs de puissance SiC capables de fournir une tension de tenue élevée avec de faibles pertes. ROHM, un pionnier du SiC, a déjà commencé la production de masse de MOSFET SiC en XNUMX, leader de l'industrie.

Depuis le début, ROHM a renforcé son large portefeuille pour inclure des produits qualifiés AEC-Q101, ce qui a permis à l'entreprise d'atteindre une large part de marché dans l'industrie des chargeurs embarqués (OBC) automobiles. Dans le cas des semi-conducteurs de puissance, il existe souvent une relation de compromis entre une résistance à l'état passant plus faible et un temps de tenue aux courts-circuits, ce qui est nécessaire pour atteindre l'équilibre et obtenir une résistance à l'état passant plus faible. résistance électrique en conduction des MOSFET SiC. ROHM a réussi à améliorer ce taux de décalage et à réduire la résistance de conduction par unité de surface de 40 % par rapport aux produits conventionnels, sans sacrifier le temps de tenue aux courts-circuits en améliorant encore une structure originale à double tranchée. De plus, la réduction significative de la capacité parasite (qui est un problème qui se pose lors de la commutation) permet une perte de commutation inférieure de 50 % par rapport à notre génération précédente de MOSFET SiC. En conséquence, les nouveaux MOSFET SiC de 4e génération de ROHM sont capables d'offrir une faible résistance à l'état passant avec des performances de commutation à grande vitesse, contribuant à une miniaturisation supplémentaire et à une consommation d'énergie réduite dans une large gamme d'applications, y compris les onduleurs automobiles et les alimentations à découpage.

Des échantillons de puces non emballés sont disponibles depuis juin 2020, avec des packages spécifiques qui seront proposés dans un proche avenir. Dans une prochaine étape, ROHM s'engage à élargir davantage sa gamme de dispositifs de puissance SiC, tout en combinant les technologies de modularisation avec des dispositifs périphériques tels que les circuits intégrés de contrôle conçus pour maximiser les performances afin de contribuer à l'innovation technique dans les véhicules de dernière génération. Dans le même temps, ROHM fournira des solutions qui résolvent les problèmes des clients, y compris des outils de simulation basés sur le Web qui réduisent les heures de travail pour le développement d'applications et aident à éviter les problèmes d'évaluation.

Caractéristiques principales

La structure de tranchée améliorée offre la plus faible résistance à la conduite de l'industrie

En 2015, ROHM a commencé la production en série des premiers MOSFET SiC de type tranchée de l'industrie en utilisant une structure originale. Actuellement, ROHM a réussi à réduire la résistance de conduction de 40 % par rapport aux produits conventionnels sans sacrifier le temps de tenue aux courts-circuits et en améliorant encore sa structure originale à double tranchée.

Réduction des pertes de commutation en réduisant considérablement la capacité parasite

Généralement, des résistances à l'état passant plus faibles et des courants plus élevés ont tendance à augmenter les diverses capacités parasites dans les MOSFET, ce qui peut inhiber les caractéristiques de commutation à grande vitesse inhérentes au SiC. Cependant, ROHM a pu réduire de 50 % les pertes de commutation par rapport aux produits conventionnels en réduisant considérablement la capacité grille-drain (Cgd).