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晶體管作為數(shù)字電子產(chǎn)品的構(gòu)建塊間歇性地存在?；诎雽?dǎo)體的晶體管的發(fā)明，取代了用于電氣開關(guān)的真空管，使人類在技術(shù)上取得了一些最終的飛躍。

英飛凌設(shè)計(jì)的平臺(tái)，旨在通過 TO247 3 和 4 引腳中的 EiceDRIVER IC 和 CoolSiC? MOSFET 突出 SiC 器件的性能。 的評(píng)價(jià)平臺(tái)主板雙極供給1EDC60H12AH和驅(qū)動(dòng)板V2 - -米勒鉗位1EDC20I12MH用1200V的CoolSiC?MOSFET在TO247 3針/ 4針I(yè)MZ120R045M1備件如驅(qū)動(dòng)板V1匯集一起。一是避免寄生開關(guān)，二是獲得雙極電源。該板的最大工作電壓為 800 V，脈沖電流為 130 A。 英飛凌的 CoolSiC? MOSFET具有 4.5V 的典型柵源閾值電壓。推薦的柵極上電電壓為+15V，推薦的關(guān)斷電壓為0V。要評(píng)估具有負(fù)關(guān)斷柵極電壓

變速驅(qū)動(dòng)器 (VSD) 可以非常有效地改變電機(jī)扭矩和速度，廣泛用于重載應(yīng)用，如電機(jī)驅(qū)動(dòng)、伺服和加熱、通風(fēng)和空調(diào) (HVAC)。在采用 VSD 之前，交流輸出電源只能在電網(wǎng)電源的線頻率下施加，在不需要全速時(shí)通常使用機(jī)械制動(dòng)。因此，根據(jù)需求調(diào)節(jié)速度不僅可以減少能源使用量，還可以延長(zhǎng)電機(jī)的工作壽命。

幾十年來(lái)，基于硅的半導(dǎo)體開關(guān)一直主導(dǎo)著功率轉(zhuǎn)換領(lǐng)域，IGBT 和 Si MOSFET 提供了成熟、穩(wěn)健的解決方案。然而，當(dāng)寬帶隙 (WBG) 器件于 2008 年開始商用，采用碳化硅 (SiC) JFET，然后在 2011 年推出 SiC MOSFET時(shí)，范式發(fā)生了變化。新技術(shù)承諾更高的效率和更快的開關(guān)，隨之而來(lái)的好處是節(jié)能和更好的功率密度。然而，雖然制造商已經(jīng)成功地克服了產(chǎn)量和性能問題，但 SiC 開關(guān)仍然不方便使用，因?yàn)?SiC JFET 是常開器件，而 SiC MOSFET 需要非常特殊的柵極驅(qū)動(dòng)才能獲得最大性能。

在現(xiàn)代，隨著EV（電動(dòng)汽車）和 HEV（混合動(dòng)力電動(dòng)汽車）領(lǐng)域的所有進(jìn)步對(duì)具有高功率密度和效率的轉(zhuǎn)換器的需求已經(jīng)增加，尤其是在電動(dòng)汽車充電點(diǎn)的并網(wǎng)系統(tǒng)中。WBG（寬帶隙）器件滿足所有這些要求，因?yàn)樗鼈兙哂械蛽p耗和快速開關(guān)能力以及非常好的熱穩(wěn)定性，但由于成本高，這些器件并未廣泛用于開發(fā)轉(zhuǎn)換器 。

GaN（氮化鎵）器件因其高開關(guān)速度、更高的功率密度和效率等能力而在設(shè)計(jì)電源轉(zhuǎn)換器中變得流行，但 GaN 器件的一個(gè)缺點(diǎn)是電流崩潰由于當(dāng)器件關(guān)閉和熱電子效應(yīng)時(shí)被俘獲的電荷。因此 GaN 器件提供 R DSon（動(dòng)態(tài)導(dǎo)通狀態(tài)電阻），這使得 GaN 半導(dǎo)體中的傳導(dǎo)損耗不可預(yù)測(cè)。捕獲的電荷通過偏置電壓 V off、偏置時(shí)間 T off以及開關(guān)狀態(tài)下電壓和電流之間的重疊來(lái)測(cè)量。

碳化硅 （SiC）是一種越來(lái)越重要的半導(dǎo)體材料：用這種材料制造的電子元件越來(lái)越普遍和高效。最好的電子仿真程序已經(jīng)用這些組件豐富了他們的庫(kù)，這些組件現(xiàn)在在構(gòu)建功率器件的過程中是不可替代的。讓我們看看如何通過 LTspice 程序?qū)牒褪褂肧iC MOSFET 庫(kù)，以及如何執(zhí)行任何類型的電子仿真。

讓我們從討論動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)和動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)損失開始。顯然，電動(dòng)汽車要擴(kuò)大其續(xù)航里程，需要同時(shí)提高電機(jī)效率和逆變器效率。直到大約 50 英里/小時(shí)，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)損失在大多數(shù) EV 損失中占主導(dǎo)地位，此時(shí)風(fēng)阻接管。但動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)損失在電動(dòng)汽車的所有損失中所占的份額最大，因此我們必須同時(shí)解決逆變器和電機(jī)問題。如果我們能讓電機(jī)制造商和逆變器制造商共處一室，直接談?wù)撓到y(tǒng)級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)效率，我們就可以實(shí)現(xiàn) EV 續(xù)航里程的顯著提升。

多年來(lái)，技術(shù)進(jìn)步使得從功率器件獲得高級(jí)性能成為可能。氮化鎵 （GaN）不同于硅 （Si）。它是一種類似于晶體的材料，能夠傳導(dǎo)更高的電壓。與硅元件相比，電流可以更容易地通過元件，從而提高效率并減少產(chǎn)生的熱量。即使使用這種新型材料，最好的電子仿真程序也正在豐富其用于功率器件的這些組件的庫(kù)。本文解釋了如何通過LTspice程序?qū)牒褪褂?GaN 組件庫(kù)來(lái)執(zhí)行任何類型的電子仿真。

功率 MOSFET 中的SiC（碳化硅）與其對(duì)應(yīng)物相比具有一系列優(yōu)勢(shì)，例如更高的導(dǎo)電性、更低的開關(guān)速度和更低的傳導(dǎo)損。