東芝開發出業界首款2200V雙碳化硅（SiC）MOSFET模塊，助力工業設備的高效率和小型化
東芝電子元件及存儲裝置株式會社（“東芝”）今日宣布，推出業界首款[1]2200V雙碳化硅（SiC）MOSFET模塊---“MG250YD2YMS3”。新模塊采用東芝第3代SiC MOSFET芯片，其漏極電流（DC）額定值為250A，適用于光伏發電系統和儲能系統等使用DC 1500V的應用。該產品于今日開始支持批量出貨。
類似上述的工業應用通常使用DC 1000V或更低功率，其功率器件多為1200V或1700V產品。然而，預計未來幾年內DC 1500V將得到廣泛應用，因此東芝發布了業界首款2200V產品。
MG250YD2YMS3具有低導通損耗和0.7V（典型值）的低漏極-源極導通電壓（傳感器）[2]。此外，它還具有較低的開通和關斷損耗，分別為14mJ（典型值）[3]和11mJ（典型值）[3]，與典型的硅（Si）IGBT相比降低了約90%[4]。這些特性均有助于提高設備效率。由于MG250YD2YMS3可實現較低的開關損耗，用戶可采用模塊數量更少的兩電平電路取代傳統的三電平電路，有助于設備的小型化。
東芝將不斷創新，持續滿足市場對高效率和工業設備小型化的需求。
應用：
工業設備
- 可再生能源發電系統（光伏發電系統等）
- 儲能系統
- 工業設備用電機控制設備
- 高頻DC-DC轉換器等設備
特性：
- 低漏極-源極導通電壓（傳感器）：
VDS(on)sense＝0.7V（典型值）（ID＝250A、VGS＝＋20V、Tch＝25℃）
- 低開通損耗：
Eon＝14mJ（典型值）（VDD＝1100V、ID＝250A、Tch＝150℃）
- 低關斷損耗：
Eoff＝11mJ（典型值）（VDD＝1100V、ID＝250A、Tch＝150℃）
- 低寄生電感：
LsPN＝12nH（典型值）
主要規格：
（除非另有說明，Ta＝25℃）
器件型號 | MG250YD2YMS3 | |||
東芝封裝名稱 | 2-153A1A | |||
絕對 最大 額定值 | 漏源電壓VDSS（V） | 2200 | ||
柵源電壓VGSS（V） | ＋25／－10 | |||
漏極電流（DC）ID（A） | 250 | |||
漏極電流（脈沖）IDP（A） | 500 | |||
結溫Tch（℃） | 150 | |||
絕緣電壓Visol（Vrms） | 4000 | |||
電氣 特性 | 漏極-源極導通電壓（傳感器）： VDS(on)sense（V） | ID＝250A、VGS＝＋20V、 Tch＝25℃ | 典型值 | 0.7 |
源極-漏極導通電壓（傳感器）： VSD(on)sense（V） | IS＝250A、VGS＝＋20V、 Tch＝25℃ | 典型值 | 0.7 | |
源極-漏極關斷電壓（傳感器）： VSD(off)sense（V） | IS＝250A、VGS＝－6V、 Tch＝25℃ | 典型值 | 1.6 | |
開通損耗 Eon（mJ） | VDD＝1100V、 ID＝250A、Tch＝150℃ | 典型值 | 14 | |
關斷損耗 Eoff（mJ） | 典型值 | 11 | ||
寄生電感LsPN（nH） | 典型值 | 12 | ||
注：
[1] 采樣范圍僅限于雙SiC MOSFET模塊。數據基于東芝截至2023年8月的調研。
[2] 測量條件：ID＝250A、VGS＝＋20V、Tch＝25℃
[3] 測量條件：VDD＝1100V、ID＝250A、Tch＝150℃
[4] 截至2023年8月，東芝對2300V Si模塊和新型SiC MOSFET芯片MG250YD2YMS3開關損耗進行比較（2300V Si模塊的性能值是東芝根據2023年3月或之前發表的論文做出的預估）。
