什么是碳化硅功率模块

在大功率电力电子变换器应用中，功率模块以其极高的集成度和良好的散热性能，成为业界的主流的解决方案。相比于硅基半导体功率器件，碳化硅MOSFET在导通损耗，开关损耗，最高运行结温和导热性能上，具有明显的优势。因此，基于碳化硅MOSFET的功率模块在近年来受到工业界的广泛关注。碳化硅功率模块在电动汽车上的成功应用，不但增加了电动汽车的续航里程，而且提高了电动汽车的整体可靠性。同时，碳化硅功率模块在工业应用领域，如光伏，储能，电力系统等，也有潜在的竞争力和应用价值。

碳化硅功率模块是使用碳化硅半导体作为开关的功率模块。 

碳化硅半导体带隙宽，用于 MOSFET 中时，开关损耗极低，因此相较于普通的硅器件，可允许更高的开关频率。同时，与传统的硅半导体相比，碳化硅半导体能够在更高的温度和更高的电压下工作。

SiC 功率半导体具有关键的效率特性，能够降低成本，同时提高多种应用中的系统性能，如电动汽车充电器、太阳能逆变器、电动汽车电机驱动器等，预计其使用将呈指数级增长。

对比如今的硅 (Si) 器件，碳化硅 (SiC) 功率模块的优势

• 开关速度更快即意味着开关损耗更低，对无源元件的需求更少，从而减少了系统面积
  
• 适用于高开关频率的应用
  
• 高阻断电压 
  
• 结温更高
  
• 高电流密度意味着更高的密实度和更高的功率密度
  

混合SiC功率模块是由硅基IGBT加SiC SBD组合而成，与传统IGBT模块相比，损耗可降低30%以上，应用于变频器、工业电机领域。

全SiC功率模块与现有的IGBT模块相比，可大大降低开关损耗，开关频率越高总体损耗降低程度越显著。

混合碳化硅模块：功率损耗降低50%，使用更简

SiC MOSFET模块：功率损耗降低85%

碳化硅功率模块的应用

• 太阳能逆变器：升压电路和逆变器应用
  
• 储能系统：大效率和低噪声
  
• UPS：高效双转换系统
  
• 电机驱动器：主动前端与电机侧（混合碳化硅和SiC MOSFET 三相全桥和半桥)
  
• 电源：牵引应用、感应加热，焊接等的辅助电源