SiC MOSFET、Si CoolMOS和IGBT的特性对比及其在DAB变换器中的应用

碳化硅(Si C)半导体器件由于其宽禁带材料的优良特性受到了广泛关注。Si C半导体器件作为一种新型器件,对其与Si半导体器件的特性对比及评估越来越有必要。本文主要对比了Si C MOSFET、Si Cool MOS和IGBT的静态特性。并搭建了基于Buck变换器的测试平台,测试条件为输入电压为400V,电流为4~10A,对比了三种器件的开关波形、开关时间、开关损耗、dv/dt、di/dt以及内部二极管的反向恢复特性。设计了一台2k W的双主动全桥(DAB)变换器的实验样机,对比了应用三种器件的DAB变换器的理论效率和实测效率。

CoolMOS导通电阻分析及与VDMOS的比较

为了克服传统功率MOS导通电阻与击穿电压之间的矛盾,提出了一种新的理想器件结构,称为超级结器件或CoolMOS,CoolMOS由一系列的P型和N型半导体薄层交替排列组成。在截止态时,由于p型和n型层中的耗尽区电场产生相互补偿效应,使p型和n型层的掺杂浓度可以做的很高而不会引起器件击穿电压的下降。导通时,这种高浓度的掺杂使器件的导通电阻明显降低。由于CoolMOS的这种独特器件结构,使它的电性能优于传统功率MOS。本文对CoolMOS导通电阻与击穿电压关系的理论计算表明,对CoolMOS横向器件:Ron.A=C.V2B,对纵向器件:Ron.A=C.VB,与纵向DMOS导通电阻与击穿电压之间Ron.A=C.V2B.5的关系相比,CoolMOS的导通电阻降低了约两个数量级。

新型组合式COOLMOS器件在开关电源中的应用研究

COOLMOSICE2A165/265/365是Infineontechnologies公司推出的系列PWM +MOSFET二合一芯片 ,其突出特点是由其组成的开关电源 ,在市电电网中工作时 ,无需外加散热器即可输出20～50W的输出功率 ;且能自动降低空载时的工作频率 ,从而降低待机状态的损耗 ;同时还具有过、欠压保护、过热保护、过流保护以及自恢复功能 ,因而在中小功率开关电源中有着广泛的应用前景。

600V CoolMOS优化设计

CoolMOS具有优越的直流特性。为了设计出一个600V CoolMOS结构,首先CoolMOS的结构入手,结合电荷平衡理论,分析了其高击穿电压BV、低导通电阻Ron的原理。通过理论计算,得到相关的设计参数,并结合TCAD软件对Cool-MOS的多个参数(外延参数、注入剂量、单胞尺寸、推阱时间)进行了优化。最终得到击穿电压为630 V,特征导通电阻RonA仅为12.5 mΩ.cm-2的CoolMOS结构,器件特性大大优于传统功率MOSFET。

高压CoolMOS的准饱和效应分析及优化设计

分析了利用多次外延/离子注入工艺方法制造的高压CoolMOS(>650 V)的准饱和现象,与普通的低压CoolMOS的准饱和现象进行了对比。结果发现,准饱和首先发生在N-Pillar的底部,分析了这种现象产生的原因。为了改善器件的准饱和效应,提出一种简单的优化结构,在几乎不改变器件的导通电阻和击穿电压的前提下,使器件的开态准饱和电流提高了约40%,并且利用仿真软件Sentaurus Device进行了模拟仿真。

英飞凌新一代CoolMOS^(TM)可减少50%的开关损耗;专用EiceDRIVER^(TM) IC可进一步节省空间和设计成本

英飞凌科技股份公司（FSE：IFX/OTCQX：IFNNY）推出全新的Cool MOSTMC7系列超结（SJ）MOSFET家族。该600 V系列相比Cool MOSTMCP可减少50%的开关损耗,在PFC、TTF和其他硬切换拓扑结构中可实现和Ga N类似的性能水平。Cool MOS C7在业内率先实现1Ω/mm2的面比电阻（RDS（ON）＊A）,它进一步扩展了英飞凌的最低每封装RDS（ON）产品组合,可支持客户进一步提高功率密度。

兼具超结技术和传统高压器件优势的下一代CoolMOS MOSFET

英飞凌推出下一代高性能金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）600 V CoolMOS C6系列。有了600 V CoolMOS C6系列器件，诸如PFC（功率因数校正）级或PWM（脉宽调制）级等能源转换产品的能源效率可得到大幅提升。全新C6技术融合了现代超结结构及包括超低单位面积导通电阻（例如采用TO-220封装，电阻仅为99mΩ）在内的补偿器件的优势，同时具有更低的电容开关损耗、更简单的开关特性控制特性和更结实耐用的增强型体二极管。

COOLMOS核心专利引文分析

核心专利带动技术发展。本文检索了COOLMOS核心专利的引文专利数据,分析了这些专利的申请趋势、主要申请人,以英飞凌为代表进一步分析了如何在核心专利的基础上进行专利布局,借助专利稳固自身的市场地位。

新型组合式COOLMOS器件在开关电源中的应用研究

COOLMOS ICE2A165/265/365是Infineon technologies公司推出的系列PWM+MOSFET二合一芯片,其突出特点是由其组成的开关电源,在市电电网中工作时,无需外加散热器即可输出20～50W的输出功率;且能自动降低空载时的工作频率,从而降低待机状态的损耗;同时还具有过、欠压保护、过热保护、过流保护以及自恢复功能,因而在中小功率开关电源中有着广泛的应用前景.

英飞凌650 V CoolMOS CFD7兼具更高效率,更高功率密度

在工业应用SMPS的设计上,最新的技术趋势会将高效率、高功率密度及总线电压上升的需求作整体考虑,也因此触发了对650V击穿电压功率器件的需求。英飞凌科技股份有限公司(FSE:IFX/OTCQX:IFNNY)旗下650 V Cool MOS?CFD7产品系列即可满足上述需求。此器件适用于软切换应用的谐振拓扑,例如通信电源、服务器、太阳能和非车载的电动车充电。

英飞凌推陈出新CoolMOS C6巩固其电源领域地位

中国国际电源展览会期间，英飞凌展示了下一代高性能MOSFET 600V CoolMOS C6系列产品。该系列是英飞凌在CoolMOS C3和CoolMOS CP等前代系列产品的基础上进一步提高开关速度并降低导通电阻而推出的第五代产品。

CoolMOS C6／E6系列：功率MOSFET

英飞凌公司推出全新的650V CoolMOS C6／E6高性能功率MOSFET系列。基于同样的技术平台，C6器件针对易用性进行了优化，而E6器件则旨在提供高效率。

英飞凌推出兼具超结技术和传统高压器件优势的下一代CoolMOS MOSFET

英飞凌科技日前推出下一代高性能金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）600VCool MOSC6系列。有了600VCool MOSC6系列器件．诸如PFC（功率因数校正）级或PWM（脉宽调制）级等能源转换产品的能源效率可得到大幅提升。全新C6技术融合了现代超结结构及包括超低单位面积导通电阻（例如采用T0-220封装，

IPW65R150CFDA：CoolMOS CFDA

英飞凌科技推出650V CoolMOS CFDA。这是配备集成式快速体二极管的超结MOSFET解决方案，可满足最高汽车质量认证标准AEC-Q101。650V CoolMOS CFDA尤其适用于混合动力汽车和纯电动汽车的电池充电、直流，直流转换器和HID（高强度放电）照明等谐振拓扑。

CoolMOS——通向理想功率开关的新途径

建立OptiMOS元胞的新概念;给出了新型高电压功率MOSFE7器件和CoolMOS器件的新思路,分析了CoolMOS器件的动态特性,以及与碳化硅肖特基二极管的比较,最后介绍了带有碳化硅肖特基二极管的新CoolMOSC3器件的应用。

英飞凌推出用于服务器的CoolMOS CS系列高压功率晶体管

在慕尼黑上海电子展上，英飞凌科技(Infineon)展出一款CoolMOS CS服务器系列高效益功率晶体管，此产品专为计算机服务器、通信设备及平板显示器等高电源密度应用而设计，使电源系统可以设计得更小、效率更高、产生的热也较低，解决以往高功率密度电源系统中因发热产生的问题。雅达电源公司在其最新的高端服务器DS1300-3产品中，选用了该系列功率半导体器件，在AC到12Vdc的大功率分布式开关电源中，实现了12．6W／英寸^3的功率密度。

基于CoolMOS管的H桥变换器的设计

开关电源是目前使用数量最多的一种电力电子装置,功率开关是其核心。随着电力电子研究的不断深入,出现了一系列高性能的电力电子开关器件,以CoolMOS为代表的新型功率开关具有优良的转换速度和开关速度,导通电阻低等特点。因此,基于CoolMOS的相关变换器设计成为研究热点。本文首先对CoolMOS的结构、特性进行了简要分析,为变换器的设计奠定了重要基础;其次对整个变换器模型的主电路及控制电路进行具体设计,利用脉宽调制技术控制H桥;然后进行仿真设计,利用PWM技术结合桥臂电流反馈环节进行电流的闭环控制,整合为电流控制器,作为H桥的控制电路,运行后得到符合要求的输出波形信号,证明了本文设计的正确性与可行性。

COOLMOS ICE2A180/280芯片的应用研究

由Infineon Technologies公司推出的COOLMOS ICE2A180/280系列芯片比ICE2A165/265/365系列芯片的MOS管有更高的耐压和更低的导通电阻,故其可靠性更高,效率也相应提高,因而更适合用于DVD电源及机顶盒的开关电源。

600V CoolMOS^(TM) CFD7 SJ MOSFET将性能提升到全新水准

凭借600V CoolMOS^（TM） CFD7,英飞凌科技股份公司推出最新的高压超结MOSFET技术。该600V CoolMOS^（TM） CFD7是CoolMOS 7系列的新成员。这款全新MOSFET满足了高功率SMPS市场对谐振拓扑的需求。它的LLC和ZVS PSFB等软开关拓扑具备业内领先的效率和可靠性。这使其非常适合服务器、电信设备电源和电动汽车充电站等高功率SMPS应用。该600V CoolMOS CFD7的前身是CoolMOS CFD2。