基于SiC MOSFET的谐振软开关等离子体电源

利用SiC MOSFET能简化电路拓扑、提高电源的功率密度和效率.为推动大功率等离子体电源的升级换代,提出了一种采用新型SiC功率器件的全桥谐振变换器.该谐振变换器的主电路采用LLC Zero Voltage Switching(ZVS)拓扑结构,可将谐振换流频率范围增大至260～310 kHz.设计的高频高压全桥LLC ZVS谐振变换器样机的额定输出功率为8 kW,输出电压为270 V.对所研制的8 kW级SiC MOSFET全桥LLC ZVS谐振变换器样机的驱动性能、换流过程、温升以及效率进行了测试,结果表明,研制的谐振软开关等离子体电源性能优良,工作稳定可靠,效率和功率密度均优于使用传统Si MOSFET的LLC谐振变换器.

新一代SiC MOSFET脉冲MIG逆变焊接电源研制

采用SiC MOSFET和Si基肖特基二极管作为功率换流器件,研制了一台以ARM(advanced RISC machines)为主控芯片的400 A级脉冲MIG逆变焊接电源。针对SiC MOSFET功率器件特性以及逆变焊接电源的工作特点,设计了一种带保护机制的SiC MOSFET驱动器;主电路前级采用全桥逆变结构,后级整流电路采用全桥整流结构。结果表明,SiC MOSFET脉冲MIG逆变焊接电源输出电流波形稳定可控,动态响应性能好,焊接效果优良。

基于新型1200V碳化硅(SiC)MOSFET的三相双向逆变器的研究

研究了基于新一代宽禁带1 200 V碳化硅(SiC)MOSFET三相双向逆变器,由于SiC MOSFET的高耐压、低损耗、高开关频率特性,逆变电路的拓扑结构得到简化,并提高了功率密度和可靠性。同时,利用碳化硅MOSFET的双向第三象限导通特性,与硅基IGBT相比省略了开关器件的反并联二极管。20 k VA实验样机验证了在该中大功率三相双向逆变器中SiC MOSFET相比硅基IGBT方案的优势。

压装IGBT可靠性试验

本文提供了一类全新型无焊压装IGBTs的机械和电气可靠性的大量试验结果。实验内容包括:振动、冲击、热循环,也包括集电结和发射结和门的电疲劳使用期限。实验证明该类器件可用于可靠性要求高和寿命要求长的应用场合。

基于新型1200V碳化硅（SiC）MOSFET的三相双向逆变器的研究

研究了基于新一代宽禁带1200V碳化硅（SiC）MOSFET三相双向逆变器，由于SiCMOSFET的高耐压、低损耗、高开关频率特性，逆变电路的拓扑结构得到简化，并提高了功率密度和可靠性。同时，利用碳化硅MOSFET的双向第三象限导通特性，与硅基IGBTSN比省略了开关器件的反并联二极管。20kVA实验样机验证了在该中大功率三相双向逆变器中SiCMOSFET相比硅基IGBT方案的优势。

功率半导体应用专栏(连载) (二)miniBLOC^(TM)功率封装

miniBLOC是一种隔离的功率半导体封装，特别适合功率等级在1kV·A到50kV·A的功率变换装置。在该功率范围内，高功率密度、高开关速度、器件选择的多样性、应用的简单性和长期的可靠性都可以达到最优。IXYS的miniBLOC产品包括功率MOSFET、IGBT/FRED和双FRED，适合几乎所有流行的功率变换结构，比如单端结构、半桥或全桥变换器、交流电机驱动的一个桥臂、交流开关。

(三)新一代ISOPLUS247TM功率封装简介

IXYS公司发明了一种新的、可用于所有分立型功率半导体器件的绝缘塑料壳封装，这将改变功率器件安装到散热器上的方式。新的ISOPLUS247^TM内部绝缘的装配片可以达到2500V(有效值)的绝缘等级。这种封装的尺寸与标准的JEDEC TOI247相同，并且使用表面压装配，没有装配螺丝孔。如图1所示，原先的铜导线结构已换成直接铺铜(DCB)的铝基板，这将具有高热传导性和高电气绝缘(2500V)。

功率半导体应用专栏(连载) (五)快恢复外延型二极管(FRED)——特性、应用和例子

过去10年，电源拓扑发生了翻天覆地的改变。现在的电源都不再需要笨重的50／60Hz的变压器。在传统电源中，这些变压器占体积和重量的主要部分。现在取而代之的是轻巧的变压器，其磁芯是烧结铁氧体，而不是硅钢片，因此工作频率可达到250kHz。相同的功率等级，高开关频率可明显减小变压器的重量和体积。

第一章总括 (一)通过器件手册选择合适的器件

为了更好的让电源世界的企业在新产品开发中与世界同步,本刊广泛与企业合作开辟专栏,以介绍世界上最新的电力电子器件技术;从本期开始将以连载的形式介绍IXYS公司(出版)功率半导体应用的内容,专辑中的相关内容题目、刊载杂志、刊载安排见P72页。在此感谢参与本专栏、并提供IXYS功率半导体应用专辑中文版的深圳市鹏源电子有限公司(IXYS授权)。

功率半导体应用专栏(连载) (四)将模块和分离器件的特点组合在新的功率半导体封装中

新的功率半导体封装技术已经发展为：功率半导体芯片焊接在DCB陶瓷基板上，同时多达5个引脚的框架与基板是一体的。这种封装方法将模块与分离器件的装配技术结台，因此这种器件具有两种器件的特性。