全SiC MOSFET模块实现系统的低损耗和小型化

SiC MOSFET模块是采用新型材料碳化硅（SiC）的功率半导体器件，在高速开关性能和高温环境中，优于目前主流应用的硅（Si）IGBT和MOSFET器件。在需要更高额定电压和更大电流容量的工业设备应用中，SiC MOSFET模块可以满足包括轨道车用逆变器、转换器和光伏逆变器在内的应用需求，实现系统的低损耗和小型化。

东芝推出并已量产的1200V和1700V碳化硅MOSFET模块MG600Q2YMS3和MG400V2YMS3就是这样的产品，其最大亮点是全SiC MOSFET模块，不同于只用SiC SBD（肖特基二极管）替换Si FRD（快速恢复二极管）的SiC混合模块，这两款产品完全由SiC二极管和SiC MOSFET构成。全SiC功率模块不仅具有高速开关特性，同时可大幅降低损耗，是更小、更高效的工业设备的理想选择。

模块的功能特性分析

东芝的两款SiC MOSFET模块中，MG600Q2YMS3的额定电压为1200V，额定漏极电流为600A；另一款MG400V2YMS3的额定电压为1700V，额定漏极电流为400A。这两款器件扩充了东芝现有产品线，加上东芝以前发布的3300V双通道SiC MOSFET模块MG800FXF2YMS3，全系列将覆盖了1200V、1700V和3300V应用。

两款SiC MOSFET模块与Si IGBT模块安装方式兼容，损耗却低于Si IGBT模块，还内置了NTC热敏电阻，用作温度传感器，以便精确测量模块内部芯片的温度。

从MG400V2YMS3和MG600Q2YMS3的功能特性来看，两款产品是同类型的大功率碳化硅N沟道MOSFET模块，均具备低损耗和高速开关能力，只是在漏源极电压（VDSS）和漏极电流（ID）方面做了差分，以满足不同客户的应用需要，至于其他方面的差异并不是很大。

模块的主要特性

MG400V2YMS3和MG600Q2YMS3全SiC MOSFET模块的相同特性如下：

低杂散电感，低热阻， Tch最大值＝150℃

增强型MOS

电极与外壳隔离

两款模块的其他主要特性如下：（滑动查看更多）

MG400V2YMS3

VDSS＝1200V

VDS(on)sense＝0.8V（典型值）@ID＝400A，Tch＝25℃

Eon＝28mJ（典型值），Eoff＝27mJ（典型值）@VDS＝900V，ID＝400A，Tch＝150℃

MG600Q2YMS3

VDSS＝1200V

VDS(on)sense＝0.8V（典型值）@ID＝400A，Tch＝25℃

Eon＝28mJ（典型值），Eoff＝27mJ（典型值）@VDS＝900V，ID＝400A，Tch＝150℃

以下是MG400V2YMS3和MG600Q2YMS3的主要规格：（除非另有规定，@Tc＝25℃）

SiC MOSFET模块的优势

与IGBT模块相比，SiC MOSFET模块的低损耗特性可以降低包括开关损耗和导通损耗在内的总损耗。高速开关和低损耗操作还有助于减小滤波器、变压器和散热器的尺寸，实现紧凑、轻便的系统设计。此外，SiC MOSFET模块的高耐热性和低电感封装，以及宽栅极-源极电压和高栅极阈值电压，可以实现更高的系统可靠性。

产品应用方向

环境和能源问题是一个亟待解决的全球性问题。随着电力需求持续升高，对节能的呼声越来越高，对高效、紧凑型电力转换系统的需求也在迅速增加。全新碳化硅材料的功率MOSFET具有耐高压、高速开关、低导通电阻等方面的优势，除大幅降低功率损耗外，还可以缩小产品尺寸。

东芝MG400V2YMS3和MG600Q2YMS3适用于大功率应用领域，包括大功率开关电源、电机控制器，包括轨道牵引应用。其具体应用涵盖轨道车辆用逆变器和变流器、可再生能源发电系统、电机控制设备和高频DC-DC转换器。目前东芝的两款模块均已大量投放市场，并在各种应用中发挥节能减排的作用。

审核编辑：郭婷