华太产品|超级结IGBT产品与应用解读

公司动态

2024-08-21 10:19

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引言

随着光伏与储能系统的快速发展,新能源市场对效率和功率密度的要求越来越高,这要求功率器件的开关频率和性能同步提升。为了满足高开关频率的需求,华太电子在超结IGBT一代的基础上研发出650V和1200V的超级结IGBT第二代(以下简称:SJ-IGBT G2)系列产品。与场截止型IGBT相比,SJ-IGBT G2充分发挥了超级结的优势,显著提升了器件的正向导通能力和开关特性。




01 SJ-IGBT G2技术特点




采用超级结IGBT可完美实现高耐压、低通态压降的特性。在功率器件关断时,低掺杂的外延层要承受高耐压;功率器件导通时,器件内部形成一个高掺杂N+区,作为功率器件的电流通路。


相比于传统FS IGBT,SJ-IGBT G2有如下优势:

  • 低导通压降:在同样的反向耐压下,SJ-IGBT G2具有更薄的漂移区,可有效降低芯片导通压降。

  • 低开关损耗漂移区的超级结结构能够加速空间电场建立速度,有效提升器件开关速度,降低开关损耗。

  • 高转换效率华太SJ-IGBT G2与国际友商最新第七代IGBT相比,综合性能提升40%以上,使得设备体积更小,成本更低。





02 SJ-IGBT G2性能展示



       

SJ-IGBT G2分为高性能(HP)和高性价比(HF)系列:

  • SJ-IGBT G2 HP系列拥有极低的开关损耗,可以支持硬开关频率到100KHZ,软开关频率到250kHZ,主打高频应用场景。

  • SJ-IGBT G2 HF系列与国际友商H7系列的产品性能相当,芯片面积降低10%以上,主打高性价比。


在单体和整机应用中SJ-IGBT G2与友商的性能对比:


单体性能展示



整机性能展示


  1. SJ-IGBT G2 HF系列在充电桩PFC电路中替代原有IGBT测试



PFC效率对比-1000V

1000V条件下华太SJ-IGBT G2 HF效率最优(满载效率较原装高0.06%,轻载高0.28%)。





PFC效率对比-500V

500V条件下华太SJ-IGBT G2 HF效率最优(30kW效率较原装高0.13%,轻载高0.17%)。



40kW PFC替代测试结论 


2.SJ-IGBT G2 HP系列在充电桩LLC电路中替代超结MOS测试




1000V输出条件下VCE&效率对比

与友商SJ MOS相比,SJ2 HP IGBT单管系统效率最高95.09%@20KW,在满载情况下,SJ2 HP比友商高0.98%





500V输出条件下VCE&效率对比

与友商SJ MOS相比,SJ2 HP IGBT单管系统效率最高95%@25KW,在轻载情况下,SJ2 HP比友商高1.24%









03 SJ-IGBT G2适合的应用







04 SJ-IGBT 产品概览



SJ-IGBT G2产品列表



SJ-IGBT G1产品列表


结语

由于SJ-IGBT第二代具有高开关频率、低导通损耗和成本优势,目前SJ-IGBT系列产品已在光伏、储能等领域实现了大规模应用。该产品逐渐形成系列化,公司在全国多个核心城市,如苏州、北京、上海、深圳和西安设立了办事处,为全国客户提供优质服务。欢迎广大客户前来咨询与合作。


关于华太

苏州华太电子技术股份有限公司(简称:华太),成立于2010年3月,是一家拥有半导体产业链多环节底层核心技术、多领域布局协同发展的平台型半导体公司。公司主要从事射频系列产品、功率系列产品、专用模拟芯片、工控SoC芯片、高端散热材料的研发、生产与销售,并提供大功率封测业务,产品可广泛应用于通信基站、光伏发电与储能、半导体装备、智能终端、新能源汽车、工业控制等大功率场景。


我们的团队精通器件设计、工艺开发、功放设计、大信号模型开发、单片微波集成电路设计、封装设计、可靠性测试和量产。未来,华太将继续培育新兴技术,为全球客户提供创新解决方案。