具备高浪涌电流能力3300V SiC MOSFET模块，助力提升工业设备可靠性
东芝电子元件及存储装置株式会社（“东芝”）今日宣布，推出面向工业设备的双SiC MOSFET模块“IX800FXF2YMS4”，进一步扩充了产品线。该模块适用于铁路车辆、可再生能源发电系统以及电力转换系统等应用。新模块搭载东芝第三代碳化硅（SiC）MOSFET芯片，漏源电压额定值为3300V，漏极电流（DC）额定值为800A。其规格参数中标明了二极管部分的I²t极限值，该值是衡量浪涌电流能力的指标。
铁路牵引逆变器和转换器、可再生能源发电系统以及工业电机控制设备等工业设备制造商，必须不断满足更高效率、更小尺寸和更高可靠性的需求。在这些系统中，异常情况下可能流经功率半导体模块的大浪涌电流，功率半导体模块可能会承受巨大的浪涌电流，因此必须具备足够的浪涌电流耐受能力以应对这一挑战。
IX800FXF2YMS4采用优化的SiC芯片设计，在异常条件下可实现300kA²s[1]的I²t特性，该特性是衡量二极管部分浪涌电流能力的指标。
该模块的漏源导通电压（检测）（VDS(on)sense）为1.4V（典型值）[2]，有助于降低导通损耗。其导通开关损耗（Eon）为185mJ（典型值）[3]，关断开关损耗（Eoff）为175mJ（典型值）[3]，有助于降低开关损耗。这些特性有助于提升设备可靠性和效率，并缩小冷却系统尺寸。
新产品采用iXPLV™封装[4]，具有出色安装兼容性。该产品使用银烧结接合技术，提高了SiC芯片接合部位的耐热性和可靠性，实现了工业设备所需的175°C沟道温度额定值。
此次新产品的加入，使东芝采用iXPLV™封装的SiC MOSFET模块数量增至四款，进一步拓宽了可选产品范围。
东芝将继续扩充面向工业设备的SiC MOSFET模块产品阵容，提供更广泛的产品选择，以满足多样化的设备规格和应用需求。同时，公司还将继续为提升工业设备的可靠性、效率和小型化作出贡献。
- 应用：
工业设备
- 铁路牵引逆变器和转换器
- 可再生能源发电系统
- 电力转换系统（固态变压器（SST）[5]；不间断电源（UPS）；储能系统（ESS）等）
- 工业电机控制设备等
- 特性：
- 规定I²t极限值（二极管）额定值：I²t＝300kA²s
- 低漏源导通电压（检测）：VDS(on)sense＝4V（典型值）
- 低开关损耗：Eon＝185mJ（典型值），Eoff＝175mJ（典型值）
- 结温额定值：Tch＝175°C
- 采用iXPLV™封装。
- 主要规格：
（除非另有说明，否则Tc＝25°C）
| 产品型号 | IX800FXF2YMS4 | |||
| 封装 | 名称 | iXPLV™ | ||
| 尺寸（mm） | 典型值 | 144×99.5×40 | ||
| 绝对最大额定值 | 漏源电压VDSS（V） | 3300 | ||
| 栅源电压VGSS（V） | ＋25/－10 | |||
| 漏极电流（DC）ID（A） | 800 | |||
| 漏极电流（脉冲）IDP（A） | 1600 | |||
| 结温Tch（°C） | 175 | |||
| 绝缘电压Visol（Vrms） | 交流，60s | 6000 | ||
| I2t极限值（二极管）I2t（kA2s） | Tch(initial)＝175°C，VGS＝－6V，半正弦波10ms 1脉冲，F.R.＝1% | 300 | ||
| 电气特性 | 漏源导通电压（检测）
VDS(on)sense（V） |
ID＝800A，VGS＝＋20V，Tch＝25°C | 典型值 | 1.4 |
| 源漏导通电压（检测）
VSD(on)sense（V） |
IS＝800A，VGS＝＋20V，Tch＝25°C | 典型值 | 1.4 | |
| 源漏关断电压（检测）
VSD(off)sense（V） |
IS＝800A，VGS＝－6V，Tch＝25°C | 典型值 | 2.2 | |
| 杂散电感LsPN（nH） | P端子—N端子 | 典型值 | 12 | |
| 导通开关损耗
Eon（mJ） |
VDD＝1800V，ID＝800A，VGS＝＋20V/－6V，Cgs＝100nF，RG(on)＝1.2Ω，RG(off)＝1.2Ω，Tch＝175°C，LS≃70nH | 典型值 | 185 | |
| 关断开关损耗
Eoff（mJ） |
典型值 | 175 | ||
应用电路示例
铁路牵引系统示例
注：本文档所示应用电路示例仅供参考。用于量产的设计必须经过充分评估。提供该应用电路示例并不授予任何工业产权许可。
注：
[1]测试条件：Tch(initial)＝175°C，VGS＝－6V，半正弦波10ms 1脉冲，F.R.＝1%
[2]测试条件：ID＝800A，VGS＝＋20V，Tch＝25°C
[3]测试条件：VDD＝1800V，ID＝800A，VGS＝＋20V/－6V，Cgs＝100nF，RG(on)＝1.2Ω，RG(off)＝1.2Ω，Tch＝175°C，LS≃70nH
[4] iXPLV™：intelligent fleXible Package Low Voltage的缩写
[5] SST：一种利用功率半导体实现小型化、高效率电压转换和先进功率控制的下一代变压器。