英飞凌新型混合功率器件助力新能源汽车实现高性价比电驱

西棠

英飞凌IGBT模块

　　如今越来越多的设计人员希望以创造性的方式使用和组合半导体材料，以寻找Si和SiC的最佳平衡点。创新方法挑战了以往某些应用被锁定在特定一种半导体材料上的既定观念。例如，过去人们认为逆变器的设计必须使用相同的半导体材料。现在，融合技术正在将为新的设计可能性铺平道路。英飞凌将不同的半导体材料创新性地结合到新型逆变器设计中，在成本和性能优化方面实现市场驱动的平衡。

　　本文将探讨英飞凌在混合式功率半导体创新技术方面为高效牵引逆变器在效率、成本和可持续性之间寻找更好的平衡点。

　　SiC mosfet 和Si IGBT 的性能对比

　　在探讨新能源车的牵引逆变器功率器件首选是SiC还是Si 器件之前，我们先简单对比SIC MOSFET 和 IGBT 基本特性：

　　从导通特性看，由于不同的物理结构，IGBT与SIC MSOFET具有不同的输出特性曲线，如下图所示。SiC MOSFET导通特性表现得更像一个电阻输出特性，而IGBT 则表现出一个非常明显的拐点(Knee Voltage)特性。这种技术上的差异即表现出两种器件不同的导通损耗特点。在电流较小时，SiC mosfet 具有更小的导通损耗，当电流较大(超过曲线交点)时，IGBT 的导通损耗则更小。

　　从开关特性看，IGBT属于双极性器件，在关断时由于少子的复合肯定会造成拖尾电流，使其开关损耗特性较差。而SiC MOSFET具有更快的开关速度，且没有拖尾电流, 所以其开关损耗对比IGBT具明显优势。

　　综上，SiC MOSFET器件并不是在所有负载条件下，都具有压倒性的性能优势。这也就很容易理解在选择SiC mosfet 还是Si IGBT 时需要考虑一个盈亏平衡点。