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基于SiC bare-die的Buck变换器设计与性能分析
1
作者
付永升
田坤
+1 位作者
张珂
高岗耀
《电力电子技术》
2025年第7期47-52,共6页
以碳化硅金属-氧化物半导体场效应晶体管(SiC-MOSFET)为代表的第三代半导体开关器件,基于高工作频率和低功率损耗等优势已被广泛应用在交通、能源等多个领域。但常用TO-247封装结构由于体积、寄生参数和系统热阻大的原因,SiC-MOSFET的...
以碳化硅金属-氧化物半导体场效应晶体管(SiC-MOSFET)为代表的第三代半导体开关器件,基于高工作频率和低功率损耗等优势已被广泛应用在交通、能源等多个领域。但常用TO-247封装结构由于体积、寄生参数和系统热阻大的原因,SiC-MOSFET的高频、高温特性优势在实际工程应用中被严重限制。针对该问题,本文重点研究了具有更小尺寸bare-die封装的SiC-MOSFET,构建bare-die实际工作中芯片的等效电路模型和热阻模型,分析了bare-die构建的功率变换器驱动回路和功率回路寄生参数和热阻小的原因,阐明了基于SiC bare-die的功率变换器的优势。同时本文分别采用TO-247封装和bare-die封装的SiC-MOSFET构建了1 kW Buck变换器,比较了不同系统尺寸,并通过实验测试比较了不同系统传输效率,验证了bare-die在设计功率变换器中的优势,为SiC bare-die功率变换器设计提供了技术支撑。
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关键词
变换器
SiC
bare-die
to-
247
封装
寄生参数
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职称材料
CoolSiC^(TM)2000V SiC沟槽栅MOSFET定义新能源应用中功率密度增强的新基准
2
《变频器世界》
2025年第8期53-56,共4页
本文介绍了新的CoolSiC^(TM)2000V SiC沟槽栅MOSFET系列。该系列单管产品采用新的TO-247PLUS-4-HCC封装,具有加大的爬电距离和电气间隙,使用.XT焊接芯片技术。芯片同时用于62mm封装的半桥模块和EasyPACKTM3B封装的升压模块。这些产品的...
本文介绍了新的CoolSiC^(TM)2000V SiC沟槽栅MOSFET系列。该系列单管产品采用新的TO-247PLUS-4-HCC封装,具有加大的爬电距离和电气间隙,使用.XT焊接芯片技术。芯片同时用于62mm封装的半桥模块和EasyPACKTM3B封装的升压模块。这些产品的性能提高了系统功率密度,可靠性和效率,并简化了设计。
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关键词
CoolSiC
2000V
SiC沟槽栅MOSFET
to-
247
PLUS-4-HCC封装
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职称材料
基于寄生电感优化的分立式SiC MOSFET器件压接封装方法研究
被引量：
4
3
作者
李辉
朱哲研
+4 位作者
姚然
王晓
刘人宽
余越
赖伟
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第21期8478-8489,共12页
现有沿用传统Si器件TO-247-3封装的分立式SiC MOSFET器件受限于键合线和平面换流回路,封装寄生电感偏大,增大器件高频工况下的开关损耗。对此,该文提出一种去键合线、具有垂直换流回路的低寄生电感分立式SiC MOSFET器件压接封装方法。首...
现有沿用传统Si器件TO-247-3封装的分立式SiC MOSFET器件受限于键合线和平面换流回路,封装寄生电感偏大,增大器件高频工况下的开关损耗。对此,该文提出一种去键合线、具有垂直换流回路的低寄生电感分立式SiC MOSFET器件压接封装方法。首先,基于封装结构,评估现有TO-247-3分立式SiC MOSFET器件封装寄生电感的分布特性;其次,针对小尺寸SiC MOSFET芯片,设计具有U型栅极顶针和垂直换流回路的分立式压接封装结构,并利用磁场相消原理进一步降低功率回路寄生电感;再次,利用Pspice软件对SiC MOSFET器件开关行为建模,对比分析分立式压接封装与TO封装下SiC MOSFET器件的开关特性。最后,搭建电感钳位双脉冲测试平台进行实验验证。仿真和实验结果表明,在相同电流等级下,采用分立式压接封装结构的SiC MOSFET器件具有更低的封装磁场分布和更低的寄生电感,可以显著提升器件开关速度并降低开关损耗。
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关键词
to-
247
-3
压接封装
SiC
MOSFET
分立器件
寄生电感
开关损耗
原文传递
题名
基于SiC bare-die的Buck变换器设计与性能分析
1
作者
付永升
田坤
张珂
高岗耀
机构
西安工业大学
中国兵器工业集团第二一二研究所
陕西华星电子集团有限公司
出处
《电力电子技术》
2025年第7期47-52,共6页
基金
咸阳市工业企业创新能力提升计划(L2023-ZDYFQYCX-014)
西安市科技局高校院所科技人员服务企业项目(24GXFW0031)。
文摘
以碳化硅金属-氧化物半导体场效应晶体管(SiC-MOSFET)为代表的第三代半导体开关器件,基于高工作频率和低功率损耗等优势已被广泛应用在交通、能源等多个领域。但常用TO-247封装结构由于体积、寄生参数和系统热阻大的原因,SiC-MOSFET的高频、高温特性优势在实际工程应用中被严重限制。针对该问题,本文重点研究了具有更小尺寸bare-die封装的SiC-MOSFET,构建bare-die实际工作中芯片的等效电路模型和热阻模型,分析了bare-die构建的功率变换器驱动回路和功率回路寄生参数和热阻小的原因,阐明了基于SiC bare-die的功率变换器的优势。同时本文分别采用TO-247封装和bare-die封装的SiC-MOSFET构建了1 kW Buck变换器,比较了不同系统尺寸,并通过实验测试比较了不同系统传输效率,验证了bare-die在设计功率变换器中的优势,为SiC bare-die功率变换器设计提供了技术支撑。
关键词
变换器
SiC
bare-die
to-
247
封装
寄生参数
Keywords
converter
SiC bare-die
to-247 package
parasitic parameters
分类号
TM46 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
CoolSiC^(TM)2000V SiC沟槽栅MOSFET定义新能源应用中功率密度增强的新基准
2
出处
《变频器世界》
2025年第8期53-56,共4页
文摘
本文介绍了新的CoolSiC^(TM)2000V SiC沟槽栅MOSFET系列。该系列单管产品采用新的TO-247PLUS-4-HCC封装,具有加大的爬电距离和电气间隙,使用.XT焊接芯片技术。芯片同时用于62mm封装的半桥模块和EasyPACKTM3B封装的升压模块。这些产品的性能提高了系统功率密度,可靠性和效率,并简化了设计。
关键词
CoolSiC
2000V
SiC沟槽栅MOSFET
to-
247
PLUS-4-HCC封装
分类号
TN386 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
基于寄生电感优化的分立式SiC MOSFET器件压接封装方法研究
被引量：
4
3
作者
李辉
朱哲研
姚然
王晓
刘人宽
余越
赖伟
机构
输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学)
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第21期8478-8489,共12页
基金
国家自然科学基金–国家电网有限公司智能电网联合基金(U1966213)
重庆市研究生科研创新项目(CYB21015)
中央高校基本业务费(2021CDJQY-053)。
文摘
现有沿用传统Si器件TO-247-3封装的分立式SiC MOSFET器件受限于键合线和平面换流回路,封装寄生电感偏大,增大器件高频工况下的开关损耗。对此,该文提出一种去键合线、具有垂直换流回路的低寄生电感分立式SiC MOSFET器件压接封装方法。首先,基于封装结构,评估现有TO-247-3分立式SiC MOSFET器件封装寄生电感的分布特性;其次,针对小尺寸SiC MOSFET芯片,设计具有U型栅极顶针和垂直换流回路的分立式压接封装结构,并利用磁场相消原理进一步降低功率回路寄生电感;再次,利用Pspice软件对SiC MOSFET器件开关行为建模,对比分析分立式压接封装与TO封装下SiC MOSFET器件的开关特性。最后,搭建电感钳位双脉冲测试平台进行实验验证。仿真和实验结果表明,在相同电流等级下,采用分立式压接封装结构的SiC MOSFET器件具有更低的封装磁场分布和更低的寄生电感,可以显著提升器件开关速度并降低开关损耗。
关键词
to-
247
-3
压接封装
SiC
MOSFET
分立器件
寄生电感
开关损耗
Keywords
to-
247
-3
press-pack
package
SiC MOSFET
discrete device
parasitic inductance
switching loss
分类号
TM46 [电气工程—电器]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于SiC bare-die的Buck变换器设计与性能分析
付永升
田坤
张珂
高岗耀
《电力电子技术》
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
CoolSiC^(TM)2000V SiC沟槽栅MOSFET定义新能源应用中功率密度增强的新基准
《变频器世界》
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于寄生电感优化的分立式SiC MOSFET器件压接封装方法研究
李辉
朱哲研
姚然
王晓
刘人宽
余越
赖伟
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023
4
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