新一代电力半导体SiC MOSFET的交换特性及效率研究

The Journal of the Korean Institute of Information and Communication Engineering Pub Date : 2017-02-28 DOI:10.6109/JKIICE.2017.21.2.353

최원묵, 안호균

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引用次数: 6

摘要

最近，由于Si基础电力半导体的物性局限性，switching半导体的发展速度下降，而且很难期待性能进一步提高，但目前正在开发比Si基础更优秀的SiC基础电力半导体。但是，要想适用于实际系统，目前还没有提出明确的方法。为了提出基于SiC的电力半导体系统设计的可行性和解决方案，设计制作了1千瓦级的DC-DC变换器，并在切换频率、双电压、电压、电流变化条件下，与基于Si的电力半导体进行了实验比较分析。分析了各系统负载输入输出的效率，并确认了SiC MOSFET与Si MOSFET相比的优秀交换性能，从而验证了SiC MOSFET在相同驱动条件下的优秀性。

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차세대 전력반도체 SiC MOSFET의 스위칭 특성 및 효율에 관한 연구

최근 Si기반 전력반도체의 물성적 한계로 인해 스위칭 반도체의 발전 속도가 떨어지고, 더 이상의 성능향상을 기대하기 어려운 실정이지만 Si기반보다 우수한 물성을 가진 SiC 기반 전력반도체가 개발되고 있다. 하지만 실제 시스템에 적용하기 위해서는 아직 뚜렷한 방법이 제시되지 못하고 있다. SiC기반 전력반도체의 시스템 설계에 대한 타당성과 솔루션을 제안하기 위하여, 1kW급의 DC-DC컨버터를 설계 및 제작하고 스위칭 주파수, 듀티비, 전압, 전류의 변화 조건 속에서 Si기반 전력반도체와 실험을 통해 비교․분석하였다. 각 시스템 부하별 입․출력을 통한 효율을 분석 및 Si MOSFET 대비 SiC MOSFET의 우수한 스위칭 성능을 확인하였고, 이를 통해 동일한 구동 조건에서 SiC MOSFET의 우수성을 검증하였다.

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The Journal of the Korean Institute of Information and Communication Engineering

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