各種アプリケーションに最適なSiC FETデバイスを選定するには?

設計フローにおけるフィードバックは重要なことです。エンジニアは常にコストや性能などのバランスを見ながら、どのデバイスを使うか選んでいます。その過程で実際に評価、シミュレーションなどを実施し、自信の設計に対してフィードバックしていきます。

しかしながら、選択肢が少ないと、最適なデバイスを選ぶのが非常に難しくなります。昨年、同社は18ミリオームと60ミリオームのデバイスで市場をリードしてきましたが、さらに低い抵抗値を要求するアプリケーション、間の抵抗値を必要とするアプリケーションが世の中には存在します。またアプリケーションごとに予算によって異なります。オン抵抗が最小のデバイスを使えば、レイアウト面積が最小になり、組み立て工程も最小限で済みますが、並列化された低コストの部品で、同じ結果のオン抵抗が得られる場合はコストが下げられる可能性があります 。また放熱性の観点からも非常に有利になります。

Gen 4のSiCFETシリーズにさらにポートフォリオが追加されました

設計における柔軟性を提供するために、UnitedSiCは、23、33、および44ミリオームのオン抵抗と6、9、および11ミリオームの部品を備えた追加のGen 4 750V SiC FETを提供可能になりました。その結果、さまざまなオン抵抗のデバイスを「組み合わせて」特定の熱条件と動作条件に最適な価格とパフォーマンスの組み合わせを得ることができます。また、低コストの部品をさまざまな設計に共通に使用することで流動数を増やした時の価格設定を活用することもできます。

SiC FETの並列化は簡単で、ゲート駆動電力は非常に低いため、通常、並列化による余分なエネルギーは無視できます。デバイスは、オン抵抗の正の温度係数により自然に電流バランシングされます。たとえば、単一の9ミリオームのデバイスと比較して、18ミリオームで2つ並列に接続すると、合計で導通損失が少なくなります。これは、2つのデバイスのそれぞれの電流が半分になると、それぞれのデバイスの電力が半分になり、温度上昇が低くなり、それに比例してオン抵抗の上昇が少なくなるためです。接合部温度が低くなると、信頼性も当然向上し、すでに高いSiCの最大値を下回るヘッドルームがさらに広がります。

UnitedSiC FET-Jet 計算機(現在はバージョン2)を使用して、さまざまなアプリケーションや動作条件で、SiC FETの任意の数の並列数を設定でき、実際の損失と温度上昇の影響を確認することができます。

Gen 4 SiCFETSは依然として業界をリードしています

今回追加された製品は、従来製品と同様にクラス最高レベルの性能を備えており、基板への熱伝導損失を低減するためのウェハの薄化や、ジャンクションからケースへの熱抵抗を低減し、結果としてジャンクションの動作温度を下げるための銀シンターダイアタッチなど、第4世代の先進的な製造技術を採用しています。これらの製品は、TO-247の3本リードのほか、ソースの「ケルビン」接続が必要な場合には4本リードのパッケージも用意されています。図1は、新しい750VのSiC FETが、SiC MOSFETの競合製品と比較してどのような位置づけにあるかをまとめたものです。

図1:競争が激化する中で新たに追加されたUnitedSiC 750V SiC FETファミリー
図1:競争が激化する中で新たに追加されたUnitedSiC 750V SiC FETファミリー

UnitedSiCの750V SiC FET製品群には、より幅広い選択肢があるという柔軟性があるため、多くの用途に適用することができます。自動車用AEC-Q101認定を受けたこれらの製品は、650V定格の部品と比較して、効率の向上と電圧マージンの改善を目的として、トラクションインバータ、オンボードおよびオフボード充電器、DC/DC コンバータ、およびワイヤレス充電に使用することができます。また、超低抵抗を実現したことで、効率と小型化のために低導通損失が重要となるAC/DCソリッドステートサーキットブレーカーの用途にも有効です。一般的には、産業用およびIT用の電力変換製品において、第4世代のSiC FETSは、ハードスイッチングおよびソフトスイッチングの両方のトポロジーで性能を向上させます。

お客様のニーズに基づき、UnitedSiCは周波数補償を最適化して迅速に対応し、さらに多くのオプションを提供しています。

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