SEK | EUR | USD

Effektiv implementering av SiC-strömkällor för elfordon med längre räckvidd

By Bill Schweber

Contributed By Digi-Keys nordamerikanska redaktörer

Medan batterierna i el- och hybridelfordon (EV/HEV) får mycket uppmärksamhet är den tekniska sanningen den att delsystemet för övergripande effekthantering – som innefattar funktioner som grundläggande motordrivning, ombordladdare och externa laddare, strömanvändning och regenerativ bromsning – är lika viktigt när det gäller att förbättra elfordons prestanda. Så när efterfrågan på elfordon ökar har det lagts mycket vikt på att utveckla och använda förbättrade komponenter som kan optimera EV-batterianvändningen och utöka fordonets räckvidd.

Övergången från standard-MOSFET-enheter (metal-oxide-semiconductor field-effect transistors) som strömreglerenheter till FET-enheter som baseras på kiselkarbidsubstrat (SiC) och processteknik är ett viktigt steg när det gäller att utöka effektiviteten och de övergripande systemnivåegenskaperna för elfordon. Dock kräver SiC-enheter en ny förståelse för deras kritiska specifikationer och drivkrav för att förstå deras fördelar fullt ut.

Den här artikeln beskriver effektkraven för EV- och HEV-fordon, förklarar varför SiC-baserade kraftenheter passar bra för den här funktionen och förtydligar funktionerna hos deras kompletterande enhetsdrivrutiner. Efter en kort diskussion om betydelsen av AEC-Q101-standarderna för fordonsindustriklassade separata enheter introduceras två AEC-klassade SiC-kraftenheter från ROHM Semiconductor och därefter beskrivs nyckelegenskaper som måste övervägas för lyckade konstruktioner.

Driva elfordon och hybridelfordon

Kraven på kraftsystem i alla fordon – med förbränningsmotorer (IC), elfordon och hybridelfordon – har ökat exponentiellt för att stödja funktioner som avancerade förarassistanssystem (ADAS), elektriska fönsterhissar, dörrar och speglar, interna nätverk och anslutning, radar, underhållningssystem, GPS med mera.

Den huvudsakliga strömkällan för IC-fordon är normalt standardblysyrebatteriet på 12 V och 100 till 200 amperetimmar (Ah). Dock är effekten begränsad jämfört med EV-batteriernas krav, som dessutom måste tillhandahålla huvuddrivkraften (figur 1). Det innebär att batteripaketets kapacitet i ett elfordon är från 50 till 150 kilowattimmar (kWh) beroende på fordonets funktion, storlek och återförsäljare med typisk spänning på 200 till 300 volt. För att kunna jämföra äpplen med äpplen kan du omvandla det här till Ah med formeln: Ah = (kWh × 1 000)/volt.

Diagram över batteribaserade strömdelsystem i ett elfordonFigur 1: De batteribaserade strömdelsystemen i ett elfordon tillhandahåller ström till drivmotorerna och relaterade funktioner tillsammans med de många funktioner som förarna nu anser vara standard . (Bildkälla: ROHM Semiconductor)

Utöver de många mindre DC/DC-omvandlarna för interna funktioner och laddning använder många – men inte alla – elfordon växelström (AC) med variabel frekvens via likströmsomvandlare (DC)/AC för att driva sina drivmotorer. Drivmotorernas effektklassning går från cirka 150 hästkrafter (hk) för enklare fordon till över 500 hk för en av Teslas dyrare modeller. Med tanke på att en hästkraft motsvarar cirka 750 watt (W) är den ström som motorerna kräver mycket hög.

Medan många faktorer avgör den övergripande effektiviteten i kraftdelsystem är spänningsregulatorernas prestanda bland det mest viktiga. Dessa kräver batterikraft och omvandlar den till de spännings-/strömvärden som krävs för drivlinan samt för batteriladdningen.

Orsaken är enkel: på en strömvid strömnivåer på hundratals ampere blir grundläggande ström-resistansfall (IR) en kritisk parameter. Till exempel, vid 100 A är till och med 100 milliohm (mΩ) resistans i påslaget läge (RDS(ON)) skadligt på två sätt: först som 10 volts förlust av levererbar potential och för det andra som 100 W effektförlust (I2R) som måste hanteras. Utöver dessa RDS(ON)-förluster sker även omkopplingsförluster i DC/AC- och DC/DC-omvandlarna som försämrar effektiviteten och batterilivslängden samtidigt som de läggs till den termiska lasten som ska avledas.

Varför överväga SiC?

Dessa statiska förluster pekar på två välkända metoder för att minska IR-fallet och I2R-förlusterna: 1) Minska påslagningsresistansen och 2) öka systemets driftspänning som, i sin tur, minskar den ström som krävs för att leverera en given mängd effekt till en last. För de dynamiska omkopplingsförlusterna kommer alla enhetsförbättringar som kan minska dessa förluster (som är kopplade till enhetsfysik, switchfrekvens och andra faktorer) att ha stor inverkan.

Under de senaste årtiondena har de dominerande strömställarenheterna varit kiselbaserade (Si) MOSFET-enheter och bipolära transistorer med isolerat styre (IGBT:er). Medan tekniska landvinningar har ökat deras prestanda avsevärt har förbättringarna nått en platå. Samtidigt kräver elfordon strömställare med allt bättre specifikationer för att vara hållbara och attraktiva.

Som tur är har en annan solid-state-MOSFET-processteknik växt fram under de senaste årtiondena, en baserad på kiselkarbidmaterial (SiC) istället för bara kisel, som består av lika delar kisel och kol sammanfogat med kovalenta bindningar. Det finns över 100 distinkta SiC-polytyper (unika strukturer) av SiC, men typ 4H och 6H är mest intressanta av produktions- och behandlingsskäl.

SiC MOSFET-enheter erbjuder ett antal huvudattribut som är överlägsna MOSFET-enheter med enbart kisel:

  • SiC ger ett kritiskt elektriskt fält som är cirka åtta gånger högre än Si, vilket gör det lämpligt för att driva halvledarenheter. Den höga dielektriska styrkan möjliggör en mycket tunnare insats, som kan dopas till mycket högre nivå, vilket ger lägre förluster.
  • SiC har cirka tre gånger högre ledningsförmåga än Si, så eventuell värme som genereras kan överföras via konduktion med mycket lägre temperaturfall över själva materialet.
  • SiC uppvisar en mycket hög smälttemperatur som möjliggör drift över 400 °C (standard-Si begränsas till 150 °C). Den här högre drifttemperaturen förenklar kylkraven betydligt, vilket tillåter SiC-enheter att köras i miljöer med högre omgivningstemperatur eftersom det fortfarande är en tillräcklig temperaturskillnad för att stödja det termiska konduktions- och konvektionsflödet.
  • SiC stödjer en maximal strömdensitet som är två till tre gånger så hög som den för kiselanordningar, vilket gör det möjligt att minska både komponent- och systemkostnader för en given strömnivå.

Som visas i tabell 1 skiljer sig de kritiska elektriska egenskapernas specifikationer för standardkisel, 4H SiC oh 6H SiC betydligt. Den högre bandgapenergi och de högre kritiska elektriska fältvärdena för SiC stödjer högre spänningsdrift medan mindre elektron- och hålmobilitetsfaktorer leder till lägre omkopplingsförluster som möjliggör drift vid högre frekvenser (som också leder till mindre filter och passiva komponenter). Samtidigt förenklar högre termisk konduktivitet och drifttemperatur kylkraven.

Elektrisk egenskap Si SiC (4H) SiC (6H) Diamant
Bandgapenergi (eV) 1,12 3,28 2,96 5,5
Kritiskt elektriskt fält (MV/cm) 0,29 2,5 3,2 20
Elektronmobilitet (cm²/VS) 1200 800 370 2200
Hålmobilitet (cm²/VS) 490 115 90 1800
Termisk konduktivitet (W/cmK) 1,5 3,8 3,8 20
Maximal skikttemperatur (°C) 150 600 600 1927

Tabell 1: Elektriska huvudegenskaper på basmaterialnivån för kisel, två typer av SiC samt, som jämförelse, diamant. (Tabellkälla: Semantic Scholar)

SiC:s mognad och AEC-Q101

SiC-enheternas övergång från teoretiskt löfte till praktisk realitet gick dock varken snabbt eller enkelt. Men under et senaste årtiondet har SiC-baserade MOSFET-enheter utvecklats genom flera generationer – där varje generation medfört processförbättringar och betydande strukturförändringar.

Till exempel har ROHM Semiconductor länge erbjudit sin 2:a generationens SiC-enheter som används i stor utsträckning i fordonstillämpningar. De flesta standard-SiC MOSFET-enheter, inklusive dessa 2:a generationens enheter, använder en planär struktur som närmar sig den nedre gränsen för intern FET-resistans eftersom cellstorleken har minskats (figur 2). I kontrast till detta använder ROHMs produkter i 3:e generationen en dubbel veckad struktur under grinden och källan, vilket gör det möjligt att effektivt minska både kanalens storlek och resistans på.

Diagram över övergången från andra till tredje generationen i ROHMs SiC-enheterFigur 2: Övergången i ROHMs SiC-enheter från 2:a till 3:e generationen innefattar processförbättringar samt större strukturförändringar. (Bildkälla: ROHM Semiconductor)

Med ROHMs 3:e generation av SiC MOSFET-enheter minskar den egna trench gate-strukturen påslagningsresistansen med 50 % och den ingående kapacitansen med 35 % jämfört med befintliga plana SiC MOSFET-enheter. Detta ger betydligt lägre omkopplingsförluster och snabbare omkopplingshastighet, vilket ökar effektiviteten. Jämfört med 600 V- och 900 V-enheter har dessa 1200/1800 V SiC MOSFET-enheter ett mindre chipområde (och därför mindre format), tillsammans med lägre återhämtningsförlust via stomdioder.

Uppfylla AEC-standarder

En annan fråga som har medföljt mognaden och de många generationerna av SiC-enheter är deras förmåga att kvalificeras fullständigt enligt AEC-Q101-standarden. Den här standarden baseras på en uppsättning specifikationer från Automotive Electronics Council (AEC), en organisation som utgörs av stora fordonstillverkare och amerikanska tillverkare av elektronikkomponenter som ansvarar för att etablera tillförlitlighetstest för fordonselektronik. Nyckelprotokollen är:

  • AEC-Q100 (kretskortsenheter)
  • AEC-Q101 (diskreta komponenter som MOSFET)
  • AEC-Q102 (diskret optoelektronik)
  • AEC-Q104 (multichipmoduler)
  • AEC-Q200 (passiva komponenter)

AEC-Q101-standarden är betydligt striktare än de standarder som är vanliga i industritillämpningar. AEC-specifikationerna etablerar en uppsättning grader, vilket visas i tabell 2. SiC-enheter kan uppfylla grad 0 (-40 °C till +150 °C) med enheter med enbart Si normalt sett inte kan det. Grad 1 är lämplig för kupétillämpningar och säkerställer att enheten kan arbeta stabilt vid en omgivningstemperatur på -40 °C till +125 °C, men kraftöverföring och tillämpningar under huven kräver grad 0.

Ämne Bilar Kommersiellt/industriellt
Belastningsvillkor Beroende på önskad temperaturgrad
  • Grad 0: -40 °C till +150 °C
  • Grad 1: -40 °C till +125 °C
  • Grad 2: -40 °C till +105 °C
  • Grad 3: -40 °C till +85 °C
  • Grad 4: 0 °C till +70 °C
Kvalificerad för grad 1, möjligen utökat
Elektriskt test Rumstemperatur samt varma och kalla temperaturextremer per temperaturgrad Rumstemperatur
ESD-CDM Hörnstift = 750 V min. och alla andra stift = 5000 V min. annan testmetod och testare Alla stift = 250 V min.
Fysiska dimensioner Cpk > 1,33 och Ppk > 1,67 över alla dimensioner Uppfyll databladspecifikationer
Unika belastningstest för fordonskvalificering
  1. Effekt temperaturcykel
  2. Bindningsstyrka efter temperaturcykel
  3. Felutfall under tidig livstid
Inga
Sammansättning av kvalificeringsgrupper 3 icke påföljande kiselplattgrupper och 3 icke påföljande monteringsgrupper för alla kvalificeringstyper Teknisk kvalificering av kiselplattillverkning = 3 kiselplattgrupper och förpackningskvalificering = 3 monteringsgrupper

Tabell 2: AEC:s standarder för tillförlitlighetskvalificering är mycket striktare än de som används för kommersiella och industriella tillämpningar. (Tabellkälla: Texas Instruments)

Observera att vissa återförsäljare rapporterar att industritillämpningar allt oftare använder AEC-Q100-serien av specifikationer för att säkerställa ökad tillförlitlighet. Detta är praktiskt ur kostnadsperspektiv eftersom utspridd användning av elektroniska enheter och komponenter i bilar har minskat prisskillnaden mellan industrisektorn och fordonsbranschen avsevärt.

SiC-enheter stödjer måttliga till höga strömkonstruktioner

SiC-enheter är inte bara för högströmtillämpningar i EV. Utöver drivlinan finns många lågeffektfunktioner (elstyrda stolar/fönster, stols- och kupévärmare, batteriförvärmare, AC-motorer, servostyrning) som kan dra nytta av SiC MOSFET-enheternas egenskaper.

Till exempel är ROHMs SCT3160KL en N-kanal SiC effekt-MOSFET optimerad för laster upp till 17 A (figur 3). Den har ett TO-247N-paket med det smidiga formatet 16 mm (B) x 21 mm (H) x 5 mm (D) och innefattar en termisk flik på baksidan som gör det enkelt att ansluta till en kylare (figur 4). Dess toppnivåspecifikationer visar att den passar bra för måttliga ström- och effektkrav (tabell 3).

Diagram över ROHMs SCT3160KL är en grundläggande N-kanal SiC effekt-MOSFETFigur 3: ROHMs SCT3160KL är en grundläggande N-kanal SiC effekt-MOSFET för belastning upp till 17 A. (Bildkälla: ROHM Semiconductor)

Bild på ROHM SCT3160KL i ett paket på 16 mm × 21 mm × 5 mmFigur 4: SCT3160KL erbjuds i ett 16 mm × 21 mm × 5 mm paket och innefattar en termisk flik på baksidan som ger ökad kylarpotential. (Bildkälla: ROHM Semiconductor)

VDSS 1200 V
RDS(ON) (Typ.) 160 mΩ
ID 17 A
PD 103 W

Tabell 3: De grundläggande specifikationerna för SCT3160KL visar dess lämplighet för de många mindre lasterna i ett elfordon eller effektbehoven för andra tillämpningar. (Tabellkälla: ROHM Semiconductor)

Kurvan över maximalt säkert driftområde (SOA) illustrerar hur denna SiC-enhet är väl avpassad för en pulsdriftcykel, vilket är typiskt för omkoppling av försörjningar och regulatorer vid högre spänningar (figur 5).

Bild på SOA-kurva för ROHM SCT3160KLFigur 5: SOA-kurvan för SCT3160KL etableras och begränsar de maximala gränserna för dräneringsström, spänning mellan drain och source och pulseffekthantering. (Bildkälla: ROHM Semiconductor)

Givetvis är fördelarna med SiC-baserade enheter mest uppenbara vid högre strömnivåer. Ta ROHMs SCT3022AL som exempel, också det en N-kanal SiC effekt-MOSFET i ett TO-247N-paket. Dess huvudsakliga specifikationer (tabell 4) och SOA (figur 6) visar att den passar bra till omvandling av motordriveffekt, batterihantering och laddning av batteripaket i elfordon – en konsekvens av dessa lägre påslagningsresistans och högre strömvärde.

VDSS 650 V
RDS(ON) (Typ.) 22 mΩ
ID 93 A
PD 339 W

Tabell 4: ROHMs SCT3022AL N-kanal SiC effekt-MOSFET passar bra i konstruktioner med högre ström på grund av dess låga påslagningsresistans och andra attribut. (Tabellkälla: ROHM Semiconductor)

Bild på ett SOA-diagram för ROHM SCT3022AL N-kanal SiC effekt-MOSFETFigur 6: SOA-diagrammet för SCT3022AL N-kanal SiC effekt-MOSFET visar tydligt dessa förmåga att effektivt stödja användning av relativt höga ström- och effektnivåer. (Bildkälla: ROHM Semiconductor)

Gate-drivkretsar som kompletterar SiC FET-enheter

Strömenheter för sig – oavsett om det gäller kisel-MOSFET, SiC FET eller IGBT – är endast en del av konstruktionsekvationen strömomvandling/reglering. I själva verket krävs tre funktioner för att en signalkedja med hög effekt ska fungera: styrenheten, gate-drivkretsen och effekthalvledare.

Trots att SiC-enheter har liknande egenskaper som Si-enheter (och IGBT:er) när det gäller drivning uppvisar de även betydande skillnader. Till exempel, på grund av den låga transkonduktansen hos SiC MOSFET:er är övergången från linjär (ohmsk) region till mättnadsregion inte lika tydligt definierad som den är för Si-enheter. Det innebär att för SiC-enheter är gate-source-spänningen vid påslagning (VGS) över 20 volt medan värdet för avstängt läge är mellan -2 och -5 volt (eftersom the VGS-tröskeln har låg brusmarginal).

SiC-drivkretsar kräver följande:

  • Relativt hög matningsspänning (25 till 30 volt) för att uppnå hög effektivitet genom låga ledningsförluster
  • Höger drivström (normalt >5 A) och en snabbt stigande drivkrets med låg impedans med omedelbar spänningsförändring över tid (dV/dt) för lägre omkopplingsförluster när ström drivs in i och ut ur gatekapacitansen.
  • Snabbt skydd mot kortslutning (normalt svar <400 ns), eftersom SiC-enheter kopplar om snabbare än Si-enheter
  • Minskade utbredningsfördröjningsvärden och stigning enhet till enhet (återigen för hög effektivitet)
  • Slutligen, ultrahög dV/dt-immunitet för att säkerställa robust drift i driftmiljöer med hög ström och hög spänning

Skillnaderna mellan SiC-baserade FET-enheter, Si MOSFET-enheter och IGBT:er sammanfattas i följande tabell.

Strömbrytare Si MOSFET Si IGBT SiC
Omkopplingsfrekvenser Hög (>20 kHz) Låg till medel (5 kHz till 20 kHz) Hög (>50 kHz)
Grundläggande skydd Nej Ja – återhämtning, Miller clamp Ja – strömavkännande, Miller clamp
Max VDD (strömförsörjning) 20 V 30 V 30 V
VDD-område 0 till 20 V 10 till 20 V -5 till 25 V
Drift-VDD 10 till 12 V 12 till 15 V 15 till 18 V
UVLO 8 V 12 V 12 till 15 V
CMTI 50 till 100 V/ns <50 V/ns >100 V/ns
Utbredningsfördröjning Ju mindre desto bättre (<50 ns) Hög (inte kritisk) Ju mindre desto bättre (<50 ns)
Skenspänning Upp till 650 V >650 V >650 V
Typiska tillämpningar Strömförsörjningar – Server, datakommunikation, telekommunikation, fabriksautomation, onboard- och offboard-laddare, sol-u-växelriktare och seriekopplade växelriktare (<3 kW) och 400 V till 12 V DC/DC – Auto Motordrivkretsar (AC-maskiner), UPS, centrala och seriekopplade växelriktare (<3 kW) för solenergi samt dragkraftsväxelriktare för bilindustrin PFC – strömförsörjningar, solenergiväxelriktare, DC/DC för EV/HEV och dragkraftsväxelriktare för EV, motordrivkretsar och järnväg

Tabell 5: Medan Si-baserade MOSFET-enheter och IGBT:er har relativt liknande drivkrav är specifikationerna för SiC-enhetsdrivkretsar betydligt annorlunda. (Tabellkälla: Texas Instruments)

På grund av de höga spänningar vid vilka dessa enheter arbetar tillsammans med olika andra systemtopologifaktorer ingår normalt efterlevnadsfaktorer för krypsträcka och frigångsmått i designkriterierna. Dessutom är det nästan alltid nödvändigt att ha galvanisk (ohmsk) isolering mellan styrenheten och strömenheterna.

Den här isolationen kan tillhandahållas av en separat, oberoende komponent som placeras mellan styrenheten och drivkretsen eller bäddas in i en flerchipdrivkrets. Det senare alternativet ger mindre övergripande avtryck, men vissa konstruktörer föredrar att använda oberoende isolatorer så at de kan välja isolationsteknik (t.ex. magnetisk, optisk eller kapacitiv) tillsammans med prestandaspecifikationer.

Till exempel är Texas Instruments UCC27531-Q1 en AEC-Q100-kvalificerad (grad 1) icke-isolerad enkanalig, höghastighetsgatedrivare för SiC (och andra) enheter (figur 7). Den levererar toppströmdrivning upp till 2,5 A i källäge och 5 A i sänkläge vid 18 volt VDD. Stark sänkkapacitet i asymmetriskt drivläge förstärker immuniteten mot parasitisk Miller-påslagningseffekt. Den typiska utbredningsfördröjningen på 17 ns (typiskt) och snabba stig/falltiderna på 15/7 ns vid drivning av en 1800 pF-last gör det till ett bra val för SiC-enheter.

Diagram över icke isolerad UCC27531-Q1 gatedrivare från Texas InstrumentsFigur 7: Den icke isolerade UCC27531-Q1 gatedrivaren från Texas Instruments passar bra för de tekniska kraven i SiC-omkopplingsenheter. (Bildkälla: Texas Instruments)

Även om den här lilla, SOT-23-drivaren med sex ledare verkar vara en enkel komponent som ger tydlig funktion kräver effektiv drivning detaljerad uppmärksamhet till de specifika behoven hos SiC-enheter.

Enhetens utgångssteg implementerar en unik arkitektur som tillåter den att leverera sin högsta toppkällström när den bäst behövs. Detta är under Miller-platåregionen för strömbrytarens påslagningsövergång, när strömbrytarens förbrukar/kollektorspänning upplever den högsta dV/dt (figur 8). Den gör detta genom att slå på sin N-kanal-MOSFET under det begränsade fönstret när utdata ändrar status från låg till hög och gatedrivaren kan leverera en kort förstärkning i toppkällström, vilket möjliggör snabb påslagning.

Diagram över UCC27531-Q1 gatedrivare från Texas InstrumentsFigur 8: Gatedrivaren UCC27531-Q1 från Texas Instruments lägger till särskilda kretsar och timing för att maximera källströmmen och leverera den när den behövs mest av SiC-strömenheten. (Bildkälla: Texas Instruments)

Bland isolerade SiC-drivkretslösningar finns SIC1182K från Power Integrations, en enkanalig 8 A SiC-gatedrivare med avancerad aktiv fastklämning och förstärkt isolering upp till 1200 V. Observera att även om den här isolerade SiC-drivenheten inte är AEC-kvalificerad så erbjuder Power Integrations den mycket liknande SID11x2KQ MOSFET/IGBT gatedrivarserien som är kvalificerad enligt AEC-100 grad 1. Ett exempel är SID1182KQ-TL, en 8 A/1200 V enkanalig IGBT/MOSFET-gatedrivare.

SIC1182K levereras i ett eSOP-R16B-paket med 16 ledare (9 mm x 10 mm x 2,5 mm) med 9,5 mm krypsträcka och frigång som uppfyller lagstadgade krav och en betydande jordpotentialanslutning på primärsidan som också fungerar som kylfläns (figur 9). Isolation tillhandahålls av företagets egenutvecklade FluxLink-teknik med solid isolator och drivaren har både VDE 0884-10-certifiering och UL 1577-godkännande (pågående).

Bild på Power Integrations SIC1182K isolerade SiC-gatedrivareFigur 9: Den sammanslagna anslutningen av stift 3, 4, 5 och 6 på Power Integrations SIC1182K isolerade SiC-gatedrivare ger en termisk bana samt en kraftfull jordanslutning på primärsidan. (Bildkälla: Power Integrations)

SIC1182K kombinerar kortslutningsskydd under påslagningsfasen med överspänningsbegränsning vid avstängning via avancerad aktiv fastklämning, allt genom ett enda avkänningsstift. En isolerad gatedrivare kräver anslutningar för ström och jord på primär-/sekundärsidan, logikstyrning och drivuteffekt. Ytterligare anslutningar tillhandahålls för att uppnå en mer robust drivare (figur 10). Dessa innefattar anslutningar för en logisk felsignal (öppen drain), en avkänningsinsignal som registrerar kortslutningshändelser vid påslagning och begränsar överspänningar vid avstängning, en matningsspänningskälla för bootstrap och laddningspump samt referenspotential på sekundärsidan.

Diagram över Power Integrations SIC1182K isolerade SiC-gatedrivareFigur 10: Den isolerade SiC-gatedrivaren SIC1182K har fler stift för att öka stabiliteten hos dess drivfunktioner i en praktisk krets, som ofta verkar utsättas för felfunktioner och oönskat beteende. (Bildkälla: Power Integrations)

Slutsats

Ett hållbart elfordon behöver avancerade batterier samt effekthantering med hög prestanda, vilket bäst tillhandahålls av avancerade strömomkopplingsenheter som SiC MOSFET-enheter. Som visas ovan tillhandahåller 2:a och 3:e generationens enheter prestanda i flera parametrar som är överlägsna befintliga Si-komponenter när det gäller påslagningsresistans, förluster, omkopplingsprestanda och termiska egenskaper.

För att uppnå dessa högpresterande SiC-enheters fulla potential måste konstruktörerna även välja gatedrivare som är skräddarsydda för tillämpningsbehoven.

Disclaimer: The opinions, beliefs, and viewpoints expressed by the various authors and/or forum participants on this website do not necessarily reflect the opinions, beliefs, and viewpoints of Digi-Key Electronics or official policies of Digi-Key Electronics.

ROHM Automotive Solutions

Automotive Solutions
ROHM Semiconductor’s high-performance ICs and power devices are essential in the automotive industry's move towards electronification.

Om skribenten

Bill Schweber

Bill Schweber är en elektronikingenjör som har skrivit tre skolböcker om elektronikkommunikationssystem samt hundratals tekniska artiklar, kolumner och produktfokusartiklar. Tidigare har han arbetat som tekniskt ansvarig för ett flertal ämnesspecifika webbplatser hos EE Times, samt varit både Executive Editor och Analog Editor på EDN.

På Analog Devices, Inc. (en ledande leverantör av analoga kretsar och blandsignalskretsar) arbetade Bill med marknadskommunikation (PR). Det innebär att han har befunnit sig på bägge sidor av tekniken: han har både tagit fram produkter, berättelser och information till media och stått som mottagare.

Innan han kom till marknadskommunikationsavdelningen på Analog var Bill redaktör för deras välrenommerade tekniska magasin och deltog även i arbetet i företagets produktmarknadsförings- och applikationsingenjörsgrupper. Dessförinnan var Bill på Instron Corp. och arbetade praktiskt med design av analoga kretsar och strömkretsar samt systemintegration av maskinkontroller för materialtestning.

Han har en MSEE (Univ. of Mass) och kandidatexamen i elektroteknik (Columbia Univ.), är Registered Professional Engineer och har en amatörradiolicens av graden Advanced Class. Bill har även planerat, skrivit och presenterat onlinekurser i diverse teknikämnen, däribland grunderna om MOSFET, ADC-val och LED-drivkretsar.

Om utgivaren

Digi-Keys nordamerikanska redaktörer