SiC MOSFET 的优点
SiC MOSFET 的根本优势源自碳化硅材料本身。与传统的硅基半导体相比，SiC 因其卓越的物理和电气特性而脱颖而出。由于碳化硅的带隙比硅大，因此可以承受更高的温度和电压。由于这种品质，传导和开关损耗都被化，从而提高了能源效率。
SiC 强大的导热性还有助于减少热量，从而可以创建轻质且节省空间的电力系统。在电力
电子领域，良好的热管理对于设备的可靠性和耐用性至关重要，因此这种质量至关重要。
作为 SiC MOSFET 的生产商，瑞能半导体完全有能力引领这一技术变革。他们对研发的奉献精神，以及对产品质量和可靠性的重视，使他们成为半导体行业的供应商。
WNSC2M1K0170B7：技术规格 出于多种原因，碳化硅 (SiC) 和其他宽带隙材料优于硅。首先， SiC 的带隙比硅大，SiC 的典型值约为 3.26 电子伏特 (eV)，硅的典型值约为 1.12 eV。SiC 器件由于带隙增大，非常适合高功率和高温应用，这使得它们能够在更高的温度下工作而不会损坏或击穿。如数据表中所示，WNSC2M1K0170B7 SiC MOSFET 的结温 (T J ) 范围为 -55°C 至 +175°C。该值高于硅基 MOSFET
晶体管的值，后者的 T J(max)通常为 150°C。
其次，电子迁移率的关键参数SiC 中的显着高于硅中的。更高的电子迁移率提高了电荷载流子穿过材料的速度，有助于电子设备更快的开关速度。这一特性在效率至关重要的电力电子应用中特别有利，因为它可以降低传导损耗和开关损耗。电子（N沟道MOSFET）和空穴（P沟道MOSFET）的速度可以通过电场加速，并且这种加速通过它们各自的迁移率（μ）来量化。迁移率 (μ) 定义为速度与电场 (E) 的比率。迁移率 (μ) 的增加对应于电导率的增强，从而导致电阻降低。用于描述可达到的速度的术语称为饱和漂移速度。
像WeEn WNSC2M1K0170B7 这样的SiC MOSFET 的饱和漂移速度为2.7 · 10 7 cm/s，比硅高得多（~ 1.0 · 10 7 cm/s）。这一特性使器件能够在高开关频率下运行，而不会导致开关损耗和发热问题。
电子迁移率是衡量电子响应电场而穿过材料的速度的指标。由于 SiC 具有比硅更高的电子迁移率，这意味着电子可以更快地穿过沟道，从而降低导通电阻(RDS(on))。此外，SiC 的带隙更宽，有助于形成沟道中更薄的耗尽区，从而降低导通电阻，因为电子可以更轻松地在源极和漏极端子之间移动。
WNSC2M1K0170B7 在静态条件下（V GS = 15 V；ID = 1 A；T J = 25°C）具有 1,000 mΩ 的漏源导通电阻。漏极-源极导通电阻通常相对于沟道宽度 (W) 来表示，并按单位宽度归一化。归一化漏源导通电阻的方程由下式给出：
SiC MOSFET 满足高效、高频应用的要求
在哪里：
R DS(on)是标准化漏源导通电阻
R DS是实际漏源导通电阻
W是 MOSFET 的沟道宽度。
在 MOSFET 中，导通电阻是一个关键参数，因为它直接影响器件的功耗和效率。较低的导通电阻可实现更好的传导并降低功率损耗。工程师经常努力化 RDS(on)，以提高各种电子应用（例如
功率放大器、稳压器和开关电源）中 MOSFET 的性能。
WNSC2M1K0170B7 的归一化漏极-源极导通电阻与结温的函数关系如图 1 所示。该图是在以下工作条件下绘制的：I DS = 1 A；VGS = 18V；tp < 200 μs。
图 1：归一化漏极-源极 RDS(on) 与 Tj 的函数关系（WeEn Semiconductor）。
此外，与硅相比， SiC 表现出优异的导热性。SiC的热导率大约是硅的三倍。这种更高的导热率有利于更好的散热，使 SiC 器件能够在更高的功率水平和更苛刻的热环境中运行。改进的热性能对于
电子元件的可靠性和寿命至关重要。
WNSC2M1K0170B7 的总功耗为 91W，从结点到安装底座的热阻为 1.64 K/W。如图2所示，参考TO263-7L封装中的WNSC2M1K0170B7 MOSFET，功耗随温度的不同而变化。出色的导热性使设计人员能够减少或消除对外部冷却系统的需求。
图 2：总功耗与安装基座温度的函数关系（WeEn Semiconductor）。
图 2：总功耗与安装基座温度的函数关系（瑞能半导体）
SiC 器件的击穿电场强度较高，通常超过硅器件的 10 倍，使其能够在更高的电压下工作，从而适合需要高电压和功率水平的应用。WNSC2M1K0170B7 SiC MOSFET 的漏极-源极击穿电压达到 1,700V；这种增加的电压能力在配电系统和高压电力电子设备中是有利的。
此外，该器件还简化了栅极驱动的设计，因为： 宽范围的栅源 (V GS ) 电压，从 -5V 到 +18V（范围为 -10V 到 +22V）
该器件可以通过施加 0V 栅极电压来关闭
栅源阈值电压 (V TH ) 的典型值为 3.2V@25°C 和 2.4V@150°C（I D = 0.8 mA，V DS = 10 V）
WNSC2M1K0170B7 的其他相关特性包括快速开关时间、低开启和关闭能量以及并联能力，从而有助于实现更高的电流并改善热管理。
WNSC2M1K0170B7 的应用 SiC MOSFET 广泛应用于各个行业，特别是电力电子和电力系统。主要用例之一是功率转换器和逆变器，其中 SiC 器件可实现更高的功率密度和效率。电动汽车 (EV) 和可再生能源系统显着受益于 SiC MOSFET，因为它们可实现紧凑、轻量化的电力电子系统，从而延长电动汽车的行驶里程并提高
太阳能逆变器和风能转换器的效率。
此外，SiC MOSFET 的高速开关能力使其适合需要快速开关频率的应用。这对于电源来说是有利的，因为较高的开关频率会导致更小的无源元件、减小的系统尺寸并改善瞬态响应。
在电动汽车的电机驱动和牵引逆变器领域，SiC MOSFET 有助于提高效率和功率密度。这些设备能够在更高的温度下运行，能够在苛刻的汽车环境中蓬勃发展，确保可靠和稳健的性能。
高效率和高电压运行能力为电动汽车充电器、UPS、太阳能组串逆变器和太阳能优化器应用打开了大门。
