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迈向更节能世界的下一个关键步骤是使用新材料,如宽带隙半导体(WBG),新材料可以提高电源效率、减小产品尺寸和重量、降低系统成本,或同时实现所有这些优点。意法半导体提供最广泛的碳化硅(MOSFET)产品和技术组合,以及氮化镓基(增强型HEMT)器件,涵盖裸片、分立器件、以及属于STPOWER系列的模块。

  • 碳化硅(SiC)具有3电子伏特(eV)的能带间隙和比硅高得多的热导率。碳化硅基MOSFET最适合高电压、高功率应用,可在更高的频率(相对于硅)下运行。此外,器件参数(如导通电阻RDS(on) - 与温度呈函数关系)更加稳定。这意味着更严格的设计余量,允许实现额外性能。碳化硅MOSFET非常适合工业和汽车应用,比如牵引逆变器、车载充电器和快速充电站、DC-DC转换器、SMPS/高端PFC、辅助电源、UPS/太阳能/焊接、以及 跨650V、750V、900V、1200V1700V电压范围的工业驱动
  • WBG系列的另一位成员硅基氮化镓(GaN/Si)具有更高的能带间隙(3.4电子伏特)和比碳化硅本身高很多的电子迁移率。与硅(Si)相比,其击穿电场高十倍,电子迁移率是硅的两倍。输出电荷和栅极电荷都比硅低十倍,反向恢复电荷几乎为零,这对于高频操作(特别是在桥接拓扑结构中)非常重要。GaN广泛应用于各种各样的现代谐振拓扑技术中,帮助设计人员获得比现有技术高很多的效率。凭借其优异的性能,GaN HeMT(高电子迁移率晶体管)将广泛应用于电动汽车,以及电压范围在100V650V 之间的工业、电信和特定消费应用。

STPOWER SiC GaN 功率晶体管代表了从硅基产品向更高效率产品的自然进化,减少了器件尺寸,因此契合“使我们的环境更绿色和更‘令人愉快’”的崇高目标。


New 650 V, 22 mΩ typ (at 150 °C) SiC power MOSFET

ST has extended its portfolio of SiC MOSFETs with the introduction of the 22 mΩ typ (at 150 °C), 650 V SCTW100N65G2AG which increases the electrical efficiency of EVs and hybrid vehicles. When used in the EV/HEV main inverter, it increases the efficiency by up to 3% compared with an equivalent IGBT solution, translating into longer battery life and a lighter power unit. ST’s SiC MOSFETs also feature the industry’s highest junction-temperature rating of 200°C and show a very small variation of the on-state resistance even at high temperatures. This leads to higher system efficiency, which reduces cooling requirements and PCB form factors simplifying thermal management.
The new 650 V SiC MOSFET is currently sampling to lead customers and will soon complete the qualification to AEC-Q101.