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SiC功率器件篇之SiC SBD

發布時間：2021-05-20 責任編輯：lina

【導讀】SiC能夠以高頻器件結構的SBD（肖特基勢壘二極管）結構得到600V以上的高耐壓二極管（Si的SBD最高耐壓為200V左右）。

1.器件結構和特征

SiC能夠以高頻器件結構的SBD（肖特基勢壘二極管）結構得到600V以上的高耐壓二極管（Si的SBD最高耐壓為200V左右）。

因此，如果用SiC-SBD替換現在主流產品快速PN結二極管（FRD:快速恢複二極管），能夠明顯減少恢複損耗。

有利於電源的高效率化，並且通過高頻驅動實現電感等無源器件的小型化，而且可以降噪。廣泛應用於空調、電源、光伏發電係統中的功率調節器、電動汽車的快速充電器等的功率因數校正電路（PFC電路）和整流橋電路中。

2. SiC-SBD的正向特性

SiC-SBD的開啟電壓與Si-FRD相同，小於1V。

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ROHM的第二代SBD通過改進製造工藝，成功地使漏電流和恢複性能保持與舊產品相等，而開啟電壓降低了約0.15V。

SiC-SBD的溫度依存性與Si-FRD不同，溫度越高，它的導通阻抗就會增加，從而VF值也增加。

不易發生熱失控，所以可以放心地並聯使用。

3. SiC-SBD的恢複特性

Si的快速PN結二極管（FRD:快速恢複二極管）在從正向切換到反向的瞬間會產生極大的瞬態電流，在此期間轉移為反向偏壓狀態，從而產生很大的損耗。

這是因為正向通電時積聚在漂移層內的少數載流子不斷地進行電傳導直到消亡（該時間也稱為積聚時間）。

正向電流越大，或者溫度越高，恢複時間和恢複電流就越大，從而損耗也越大。

與此相反，SiC-SBD是不使用少數載流子進行電傳導的多數載流子器件（單極性器件），因此原理上不會發生少數載流子積聚的現象。由於隻產生使結電容放電程度的小電流，所以與Si-FRD相比，能夠明顯地減少損耗。

而且，該瞬態電流基本上不隨溫度和正向電流而變化，所以不管何種環境下，都能夠穩定地實現快速恢複。

另外，還可以降低由恢複電流引起的噪音，達到降噪的效果。

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