車用SiC半導(dǎo)體顯著提升電動(dòng)車效能
改用SiC材料的功率半導(dǎo)體，在電動(dòng)車應(yīng)用漸廣，日經(jīng)技術(shù)(Nikkei Tech-On)網(wǎng)站特別以羅姆半導(dǎo)體(Rohm Semiconductor)的產(chǎn)品進(jìn)行說明，指出SiC功率半導(dǎo)體與傳統(tǒng)Si功率半導(dǎo)體的技術(shù)差異與優(yōu)點(diǎn)。
與Si功率半導(dǎo)體比較，SiC功率半導(dǎo)體主要優(yōu)點(diǎn)有3項(xiàng)：一，可耐高電壓，同等性能下，運(yùn)作電壓值可多一個(gè)0。二，導(dǎo)通電阻與漂移層電阻可明顯降低，有助于加速處理。三，熱傳導(dǎo)率達(dá)3倍，容易散熱。
能耐高電壓特性在二極管的應(yīng)用上，重點(diǎn)就是蕭特基能障(Schottky Barrier)的順向電壓可以降低，逆向電流可以縮短，電能損失小，運(yùn)作頻率容易提高，有助于加快處理速度，電路上用的電容也可以縮小與減少。
一般Si材料二極管的運(yùn)作電壓，只能提高到100~200V，對電動(dòng)車而言，電壓太低，不適合用作電動(dòng)車電源零組件；但SiC材料二極管的運(yùn)作電壓，可以提高到1,000V水平，這對電動(dòng)車而言便足以應(yīng)用，甚至可以利用高電壓，加速電動(dòng)車的充電。
而在金屬氧化物晶體管(MOS Transistor)的應(yīng)用方面，在同樣運(yùn)作電壓下，SiC材料可以做得比Si材料更薄，電阻便可降低，羅姆宣稱自身的2種不同材料產(chǎn)品，漂移層電阻可減為300分之1。
而且在車用半導(dǎo)體中常用的高電壓晶體管產(chǎn)品，絕緣柵雙極晶體管(IGBT)，在運(yùn)作電壓500~600V的環(huán)境下，導(dǎo)通電阻可以減半；而且因?yàn)镮GBT的電壓與電流關(guān)系呈非線性關(guān)系，依運(yùn)作電壓狀況，導(dǎo)通電阻有可能更低，進(jìn)一步降低耗電。
而在使用金屬氧化物場效晶體管(MOSFET)的IGBT內(nèi)，Si材料產(chǎn)品會有比較明顯的尾電流(Tail Current)，而SiC材料產(chǎn)品幾乎沒有尾電流，切換時(shí)的損失可以降低80~90%。
對于電動(dòng)車用功率半導(dǎo)體這類高電壓環(huán)境運(yùn)作的產(chǎn)品，作業(yè)過程產(chǎn)生的熱量是不可輕忽的問題，而SiC材料功率半導(dǎo)體不僅可耐高電壓與降低電阻，簡化電路并降低廢熱產(chǎn)生，散熱速度達(dá)Si材料功率半導(dǎo)體3倍的優(yōu)點(diǎn)，可以進(jìn)一步減少散熱設(shè)備的需求與電力消耗。
編輯：admin 最后修改時(shí)間：2018-01-05
