效率符合汽車要求的1200V SiC二極管

ST一系列 1200 V 碳化硅 （SiC） 二極管認證，這些二極管的電流范圍從 2 A 到 40 A，目前已投入量產。這些新產品是多年經驗的結晶。ST 在?? 10 年前推出了第一款面向大眾市場的 SiC 二極管，正如我們在本博客中看到的那樣，該公司憑借碳化硅的特殊性能引領了重大創(chuàng)新。在 1200 V 二極管領域，意法半導體的突破性成果轉化為如此高效和強大的組件，它們通過了汽車行業(yè)的 AEC-Q101 認證，同時提供了市場上一些最大的節(jié)能效果。

具有史上最低正向壓降的 1200 V SiC 二極管

最新的器件具有當今業(yè)界最低的正向壓降 （V F ） 。由于二極管的作用是確保電流以特定方式流動，同時阻斷相反方向的電流，因此當電路使用二極管時，測量電壓降很重要，以了解其對電流的影響。整體效率。這在需要 1200 V SiC 二極管的應用類型中尤其重要。通過選擇具有最低正向壓降的器件，工程師可以使用具有較低額定值的更具成本效益的組件。由于我們談論的是汽車或太陽能電池板等大型產品，因此節(jié)省的費用很快就會增加。

例如，我們可以采用 STPSC10H12-Y（1200 V，10 A），它在 25 oC 時的典型 V F僅為 1.35 V，最大值為 1.50 V，而 ST 的一些主要競爭對手的測量值高出 10% 到 20%。此外，ST 器件的典型值和最大值之間的差異也最小。無論運行情況如何，這對于確保二極管性能的可重復性至關重要。這是必須在廣泛的環(huán)境中運行的車輛或其他產品的基本特征。

綜合性能

這種穩(wěn)健性和效率還體現(xiàn)在 ST 的 1200 V SiC 二極管具有低漏電流 （I R ）的事實，這是器件質量的代表。另一方面，它的高浪涌非重復正向電流 （I FSM ）是一項資產。該值表示允許流過二極管的最大峰值電流。在 7 倍于典型正向電流 （10 A） 時，很容易理解為什么 ST 的設備已經獲得汽車級認證。

然而，新型 1200 V SiC 二極管最令人印象深刻的特性之一是其 結殼熱阻 （R th（jc） ）。該值衡量器件將二極管工作組件產生的熱量傳遞到封裝（“外殼”）的能力，封裝通常是封裝的金屬部分或引腳 1 周圍的任意點（對于完全絕緣的封裝）。

正確的妥協(xié)

在 STPSC10H12-Y 上，典型的 R th（jc）值為 0.65 oC/W。雖然與競爭對手的差異通常很小，但這些二極管將用于要求非常高的系統(tǒng)，有時可能需要 10 kW。因此，散熱或正向壓降的最小增益會對最終設計及其性能產生驚人的影響，尤其是因為工程師的目標是 97% 至 98% 的效率。

我們可以吸取的教訓是，在著手制造這些 1200 V 二極管之前，ST 徹底分析了市場，并了解客戶主要追求的是極致效率。團隊將選擇碳化硅設備是因為需要一套完全不同的材料和解決方案的突出限制。因此，這些二極管幾乎不會在極高頻率下運行，而 ST 是唯一一家真正利用這一優(yōu)勢提供 有史以來最低V F的公司。

特別保證

另一個讓 ST 二極管與眾不同的“特點”是該公司有能力保證產量。十年來生產 SiC 二極管意味著 ST 可以確保流程順利進行，無論最終產品和市場規(guī)模如何。例如，該公司有兩家 1200 V 二極管的原始晶圓供應商，這意味著獨立的供應鏈和多渠道可以保護生產免受意外事件的影響。最重要的是，意法半導體能夠在內部生長外延層，這是二極管基礎材料的另一個可靠來源。

1200 V 二極管正在推動電動汽車及其充電器以及太陽能電池板等越來越受歡迎的行業(yè)的創(chuàng)新，ST 不僅確保公司能夠從新的效率水平中受益，而且保證對產品的需求永遠不會由于二極管性能缺乏可重復性、良率低以及制造工藝令人失望而扼殺。

審核編輯：郭婷