基本半导体1200V工业级碳化硅MOSFET半桥模块Pcore 2系列介绍

Pcore2 62mm

基本半导体推出62mm封装的1200V工业级碳化硅MOSFET半桥模块，产品采用新一代碳化硅MOSFET芯片技术，在保持传统62mm封装尺寸优势的基础上，通过创新的模块设计显著降低了模块杂散电感，使碳化硅MOSFET的高频性能得到更充分发挥。

基于电机驱动应用，基本半导体针对62mm规格的碳化硅MOSFET与IGBT模块进行了性能仿真对比，同时可提供这一款模块产品配套的整套驱动板解决方案及零件。

产品拓扑 

产品特点

基本半导体第三代碳化硅MOSFET芯片技术，性能更优

低导通电阻，高温下RDS(on)表现优异

低开关损耗，提高开关频率，功率密度提升

高性能Si3N4 AMB和高温焊料引入，提高产品可靠性

高可靠性和高功率密度

低杂散电感设计，14nH及以下

铜基板散热

应用领域

储能系统

焊机电源

感应加热设备

光伏逆变器

牵引辅助变流器

产品列表 

产品性能实测数据对比(BMF540R12KA3与其他品牌产品)

1. 静态参数测试

2. 动态参数测试

BMF540R12KA3在ID=270A、ID=540A动态测试时，开通损耗、关断损耗、总损耗均优于其它品牌同等级产品。

2.1  开关特性参数对比 

测试条件：

VDS=600V, ID=270A, RG(on) =2Ω, 

RG(off) =2Ω,Lσ=21nH, VGS=-4V/18V

测试条件：

VDS=600V, ID=540A, RG(on) =2Ω, 

RG(off) =2Ω, Lσ=21nH, VGS=-4V/18V

2.2  波形对比 

测试条件：

VDC=600V，VGS=-4V/+18V，

RG(on) =RG(off) =2Ω，Lload=10uH，

ID=540A，Tj=25℃

ID=540A——上桥

ID=540A——下桥

碳化硅MOSFET在电机驱动应用中与IGBT对比的仿真数据

1. 碳化硅MOSFET模块与IGBT模块对比 

碳化硅MOSFET模块与IGBT模块在电机驱动应用中的对比

使用PLECS软件建模。

红框为温度和损耗监控MOSFET和IGBT的位置，其余开关位置结果完全相同，不作展示。

仿真的工况及条件

仿真80℃散热器温度下，两款62mm模块在此应用工况中的损耗、结温和整机效率。

应用为电机驱动。

3.1 仿真任务1——固定出力仿结温 

仿真80℃散热器温度下，母线电压800V，输出相电流300Arms应用工况下的损耗、结温和整机效率。

输出有功功率=300A*330V*3*cosφ=237.6kW

效率（%）=输出有功功率/（输出有功功率+器件总损耗功率）=237.6kW/(237.6+1.11922*6)kW=97.25%

仿真结果波形

BMF540R12KA3(工况6kHz 300Arms)

F***(800A)(工况6kHz 300Arms)

3.2 仿真任务2——固定结温仿出力

80℃散热器温度与约束结温Tj≤175℃情况下，计算系统相电流输出大小。

3.3 仿真任务3——开关频率和输出电流的关系 

仿真母线电压=800V，80℃散热器温度，在限制结温Tj≤175℃情况下，两款模块开关频率和输出电流的关系。

仿真结果波形

BMF540R12KA3(工况6kHz 556.5Arms)

F***(800A)(工况6kHz 446Arms)

基本半导体提供碳化硅MOSFET驱动板整体解决方案及其零件——针对62mm

BSRD-2503所应用到的以下三款零件为基本半导体自主研发产品，用户可单独使用以下零件进行整体方案的设计。

关于基本半导体

深圳基本半导体股份有限公司是中国第三代半导体创新企业，专业从事碳化硅功率器件的研发与产业化。公司总部位于深圳，在北京、上海、无锡、香港以及日本名古屋设有研发中心和制造基地。公司拥有一支国际化的研发团队，核心团队由来自清华大学、中国科学院、英国剑桥大学等国内外知名高校及研究机构的博士组成。

基本半导体掌握碳化硅核心技术，研发覆盖碳化硅功率半导体的芯片设计、晶圆制造、封装测试、驱动应用等产业链关键环节，核心产品包括碳化硅二极管和MOSFET芯片、汽车级及工业级碳化硅功率模块、功率器件驱动芯片等，性能达到国际先进水平，服务于电动汽车、风光储能、轨道交通、工业控制、智能电网等领域的全球数百家客户。

基本半导体是国家级专精特新“小巨人”企业，承担了国家工信部、科技部及广东省、深圳市的众多研发及产业化项目，与深圳清华大学研究院共建第三代半导体材料与器件研发中心，是国家5G中高频器件创新中心股东单位之一，获批中国科协产学研融合技术创新服务体系第三代半导体协同创新中心、广东省第三代半导体碳化硅功率器件工程技术研究中心。