XiaoMi-AI文件搜索系统
World File Search SystemIGBT
故障模式和面向可靠性的系统设计...
未来电动飞机和混合动力飞机对电力的需求不断增加，机载系统的高功率电力转换研究工作一直在进行中。航空系统的安全关键性质使航空电力转换器的可靠性成为关键的设计考虑因素。本文研究了电力电子系统的可靠性，重点研究了关键子部件的寿命限制因素。为起动发电机驱动转换器建模了不同系统电压水平下的电压源功率转换器的可靠性。一个关键的观察结果是，Si IGBT 器件足以满足低压和中压系统（高达 540 V）的可靠性要求。在更高的系统电压（高于 540 V）下，使用 Si IGBT 进行设计需要多级拓扑。在恒定功率曲线驱动中，转换器直流链路中薄膜电容器的磨损故障对系统可靠性的影响最小。在没有增强电压降额的多级拓扑中，系统可靠性主要受宇宙射线引起的随机故障影响。仿真结果表明，在高系统电压 (810 V) 下，带有 SiC mosfet 的 2 L 拓扑在可靠性方面优于基于 Si IGBT 的 3 L 拓扑。
第三代半导体碳化硅行业前瞻
图表 9 ： SiC 产业链及代表企业 ............................................................................................................................. 6 图表 10 ： 导电型碳化硅衬底 ................................................................................................................................. 6 图表 11 ： 半绝缘型碳化硅衬底 ............................................................................................................................. 6 图表 12 ： WolfSpeed 公司导电碳化硅衬底演进过程 ........................................................................................... 7 图表 13 ： SiC 衬底制作工艺流程 ........................................................................................................................... 8 图表 14 ： PVT 法生长碳化硅晶体示意图 ............................................................................................................. 8 图表 15 ： 用于制备碳化硅的籽晶 ......................................................................................................................... 8 图表 16 ： CMP 过程示意图 ................................................................................................................................... 10 图表 17 ： CVD 法制备碳化硅外延工艺流程 ........................................................................................................11 图表 18 ： SiC 功率器件种类 ............................................................................................................................... 12 图表 19 ： SiC-SBD 与 Si-SBD 比较 ..................................................................................................................... 13 图表 20 ： SiC-SBD 正向特性 ............................................................................................................................... 13 图表 21 ： SiC-SBD 温度及电流依赖性低 ........................................................................................................... 13 图表 22 ： SiC-SBD 具有优异的 TRR 特性 ........................................................................................................... 13 图表 23 ： SiC MOSFET 与 Si IGBT 开关损耗对比 .............................................................................................. 14 图表 24 ： SiC MOSFET 与 Si IGBT 导通损耗对比 .............................................................................................. 14 图表 25 ： SiC MOSFET 体二极管动态特性 ......................................................................................................... 14 图表 26 ： N 沟道 SiC IGBT 制备技术图 ............................................................................................................. 15 图表 27 ： SiC 行业发展阶段曲线 ....................................................................................................................... 16 图表 28 ： SiC 市场规模现状及预测 ................................................................................................................... 17 图表 29 ： 新能源汽车包含功率器件分布情况 .................................................................................................. 18 图表 30 ： 对车载和非车载的器件要求 .............................................................................................................. 18 图表 31 ： 车载 OBC 发展趋势 ............................................................................................................................. 19 图表 32 ： 硅基材料功率器件的工作极限 ........................................................................................................... 19 图表 33 ： 全球新能源汽车碳化硅 IGBT 市场规模 ............................................................................................ 19 图表 34 ： 全球新能源汽车市场销量及增长率预测 ............................................................................................ 20 图表 35 ： 中国新能源汽车市场销量及增长率预测 ............................................................................................ 20 图表 36 ： 2020 年全球新能源乘用车车企销量 TOP10( 辆 ) ................................................................................ 21 图表 37 ： 2020 年全球新能源乘用车车型销量 TOP10( 辆 ) ................................................................................ 21 图表 38 ： 光伏碳化硅器件优越性 ....................................................................................................................... 22 图表 39 ： 全球光伏需求预测 ............................................................................................................................... 22 图表 40 ： 全球光伏碳化硅 IGBT 市场规模 ........................................................................................................ 23 图表 41 ： 全球光伏 IGBT 市场规模 .................................................................................................................... 23 图表 42 ： 2015-2021 年中国累计充电桩数量 ..................................................................................................... 24 图表 43 ： 2015-2020 年中国车桩比例 ................................................................................................................. 24 图表 44 ： 中国新能源汽车充电桩市场规模及预测 ............................................................................................ 25 图表 45 ： 全球充电桩碳化硅器件市场规模 ....................................................................................................... 25 图表 46 ： 全球轨道交通碳化硅市场规模及预测 ............................................................................................... 26 图表 47 ： 2020 年全球轨道交通运营里程 TOP10 .............................................................................................. 26 图表 48 ： 轨道交通碳化硅器件占比预测 ........................................................................................................... 27 图表 49 ： 全球轨道交通碳化硅技术采用情况 ................................................................................................... 27 图表 50 ： 2015-2025 年中国 UPS 市场规模及预测 ............................................................................................ 28 图表 51 ： 2015-2021 年中国 UPS 器件类型情况 ................................................................................................ 28 图表 52 ： 2011-2020 年全球 UPS 市场规模及预测 ............................................................................................ 29 图表 53 ： 2019-2025 年全球 UPS 碳化硅器件市场规模 .................................................................................... 29 图表 54 ： 国外碳化硅衬底技术进展 ................................................................................................................... 30 图表 55 ： 碳化硅衬底尺寸市场占比演变 ........................................................................................................... 30
不间断电源 (UPS) 和电池储能系统 (BESS)
半导体的耐压和灵敏度。III. 如需更快的响应，请考虑使用 P6KE 或 SIDACtor ® 和 MOV 的组合（P3500SCLRP + LA 系列）。IV. 整流二极管可以通过 IGBT 进行有源整流，从而提高功能性。V. 栅极驱动器可能需要隔离器。请联系工厂获取建议。
PANJIT International Inc
TVS: 30,000 件/月 MOSFET/ IGBT: 10,500 件/月 EPI: 60,000 件/月 肖特基: 45,000 件/月 TVS ESD 阵列: 5,000 件/月 齐纳: 5,000 件/月 FRED: 5,000 件/月 LVf 整流器: 5,000 件/月
Panjit International Inc
电视：30,000个/月MOSFET/IGBT：10,500 PC/月EPI：60,000 PCS/月Schottky：45,000 PCS/月电视eSD阵列：5,000 PCS/月份底盘：5,000 PCS/月/月/月弗雷德：5,000 PCS/月/月LVF Rectifier：5,000 PCS PCS PCS PCS PCS PCS PCS PCS PCS/DIV
白皮书
Ideal Power 已开发并获得了一项创新的专有半导体电源开关专利，该开关名为双向双极结型晶体管 (B-TRAN™)。与传统电源开关（如绝缘栅双极晶体管 (IGBT)）相比，B-TRAN™ 的效率显著提高，可将功率损耗降低 50% 或更多（具体取决于应用）。B-TRAN™ 的效率更高，产生的热量更少，因此热管理要求显著降低。这反过来又会显著减小散热所需的表面积，从而可能缩小 OEM 产品的尺寸。此外，B-TRAN™ 提供业界唯一的对称双向操作，与使用 IGBT 和二极管的传统双向开关相比，组件数量减少了 75%。这种高效而独特的对称操作在双向应用中提供了强大的竞争优势，由于交通运输电气化以及向可再生能源和储能相结合的转变，双向应用正在快速增长。
电力电子模块中绝缘栅双极晶体管的热评估和现场监测：预印本
绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 电源模块是常用于切换高电压和电流的设备。使用和环境条件可能会导致这些电源模块随着时间的推移而性能下降，而这一渐进过程最终可能导致设备发生灾难性故障。这一性能下降过程可能会导致一些与电源模块健康状况相关的早期性能症状，从而可以检测出 IGBT 模块的可靠性下降。测试可用于加速这一过程，从而可以快速确定是否可以表征设备可靠性的特定下降。在本研究中，同时对多个电源模块进行热循环，以评估热循环对电源模块性能下降的影响。使用高温热电偶从每个电源模块内部进行现场温度监测。执行设备成像和特性分析以及温度数据分析，以评估电源模块内的故障模式和机制。虽然实验旨在评估热循环对芯片连接的潜在损坏影响，但结果表明引线键合性能下降是限制寿命的故障机制。
大型逆变器和800VAC解决方案用于大型PV和储能工厂
• High power String Inverters are now rated to 275kW, or higher • Increased power density, small physical size • Standard H-bridge to 3 and 5-Level topologies • Transformerless non-isolated designs • Reduction of inverter costs ($/Wac) • Smart inverter functions & features (grid support) • Remote data communications & controls advancements • Major improvements in IGBT and semi-conductor technology
在特定的低闸门源电压偏置方面的SIC MOSFET的重复短路能力，以实现更健壮的极端操作
摘要 - 本文提出了在高排水源电压下重复定位的SC应力下的商用硅卡比德（SIC）MOSFET设备的短路（SC）性能。研究了两种方案，以评估栅极源电压（V GS）去极化和SC持续时间（T SC）降低的影响。V GS去极化可提供功率密度的降低，并允许在短路持续时间t scmax的情况下保持安全的故障模式（FTO：失败）。结果表明，SIC MOSFET V GS去极化不会降低T SCMAX时的SC循环能力。但是，使用V GS去极化允许将近1000个周期@T SC = 10 µ s的IGBT鲁棒性水平接近IGBT鲁棒性水平。 SC测试期间芯片温度演变的模拟表明，降解归因于SC周期期间的连接温度（T J）的升高，这导致顶部Al诱导裂纹融合到厚氧化物中。