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750V 耐圧かつスイッチング損失を軽減可能な UJ4C SiC FET

従来の SiC 製品では、400V または 500V のバッテリー/バス電圧アプリケーションの設計マージンが確保できないという課題がありました。この課題を解決することで、自動車および産業用充電器、通信インフラの整流器、データセンター向け PFC や DC/DC 変換、および再生可能エネルギーやエネルギー貯蔵アプリケーションへの SiC の採用を加速することができるようになります。

本記事では Qovo の第4世代 SiC FET(750Vシリーズ)Gen4 デバイスが、上記課題を解決できる製品であり、その詳細を紹介します。Gen4 シリーズは、定格電圧が上昇しているにもかかわらず、高度なセル密度を採用しているため、単位面積あたりのRDS(on) を低減することができ、業界で最も低いオン抵抗の製品をすべてのパッケージで提供します。さらに、高い電流定格は、高度な焼結ダイアタッチ技術によって達成され、改善された放熱性能を提供します。

UJ4C SiC FET シリーズ

新しい Gen4UJ4C シリーズの SiCFET は、自動車および産業用充電、通信整流器、データセンター PFC DC-DC 変換、再生可能エネルギーおよびエネルギー貯蔵アプリケーションでの電力性能の向上を加速するように設計された画期的な性能レベルを提供します。

新しい SiCFET シリーズのハイライトは次のとおりです。

・750V、VDS 定格
・クラス最高の性能指数は、伝導損失を低減し、高速で効率を向上させ、すべて新しいレベルの費用対効果を実現します。
・一般的な 0V〜12V または 15V のゲート駆動電圧で安全に駆動
・VTH=5V による優れたノイズマージン
・すべての SiIGBT、Si MOSFET、および SiCMOSFET 駆動電圧で動作
・内蔵ESDゲート保護クランプ
・すべてのデバイスは AEC-Q101 認定済み
・業界標準の TO247-3L および TO247-4L(ケルビン)パッケージを使用

Qorvo社の第4世代テクノロジーに基づいて、これらの新しい SiC FET は、パワー設計者に独自のシステムでより優れたパフォーマンスと効率への直接的な道を提供する優れた機能を組み込んでいます。

主な仕様

・750V

・18mΩ から 60mΩ までの低RDS(on)

・鍵となる性能指数は、次世代の高性能電力設計を可能にします

 - クラス最高のRDS(on) xエリア

 - 特定のRDS(on) での Qrr および Eon / Eoff の損失の改善

 - Coss(er) / Eoss と Coss(tr) の両方を減らす

・優れた逆回復

・優れたボディーダイオード性能 (Vf <2V)

・低ゲート電荷

・ESD 保護、HBM クラス2

・TO247-3L および TO247-4L(ケルビン)パッケージ

・AEC-Q101 認定

デバイスの仕様

Spec

UJ4C

075018K3S

075018K4S

UJ4C

075060K3S

075060K4S

Irated (Tc 100°C) 60A 21A
Voltage rating 750V 750V
RDS(on) @ 25°C 18mΩ 60mΩ
RDS(on) @ 125°C 31mΩ 106mΩ
Tj (max) 175°C 175°C
Rth, j-c (max) 0.3°C/W 0.75°C/W
Qg 38nC 38nC
VFSD @ 25C 1.2V 1.3V
Eoss (400V) 12uJ 4uJ
Coss, tr (400V) 280pF 94pF

最高の性能指数

性能指数 (FoM) の比較は、電力設計者が競合するテクノロジーの潜在的なパフォーマンスを評価するために重要です。 設計者は、FoM ベースでテクノロジーを評価することにより、特定の製品仕様に基づいて設計に最適なテクノロジーを特定できるだけでなく、さまざまなトポロジー、電力レベルなどでパフォーマンスを幅広く比較できます。

Qorvo の新しい 750V Gen4 SiC FET は、RDS(on) x Area、RDS(on) x Coss、tr、およびRDS(on) x Eoss の新しいベンチマークにより、パワースイッチ FoM の業界をリードするパフォーマンスを実現します。 以下に示すデータシートの結果は、新しい高性能 Gen4 シリーズデバイスが、競合する SiC FET デバイスと比較して、ハードおよびソフトスイッチ回路でどのように低い導通損失、単純なゲート駆動、および低減されたスイッチング損失を提供するかを示しています。

RDS(on) x Area

特定のフットプリントまたはパッケージタイプで、有用な温度範囲全体で最小の伝導損失

・25°C で 65〜75% 少ない伝導損失

・125°C で 45-70% 少ない伝導損失

ハードスイッチング

低いEoss / Qoss x RDS(on) に基づく最小の総損失

・競合他社のほぼ2倍優れています

ソフトスイッチング

低い RDS(on) x Coss、tr を維持することで、ソフトスイッチアプリケーションでより高い電力密度が可能になります。

・Qg  x VDrive によるゲートドライブ損失の 5〜10分の1

・優れたボディーダイオードにより、共振のない信頼性の高い動作が可能

第4世代 SiC FET紹介動画

Qorvo 社の会社紹介から、今回販売を開始した第4世代 SiC FET 製品の特長などを分かりやすく説明した動画になっていますので、ご興味のある方はぜひご覧ください。

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