瑞萨全新SiC功率器件助力提升电源效率并实现更紧凑的设计

摘要：  瑞萨电子株式会社(以下简称“瑞萨电子”)宣布推出三款碳化硅(SiC)复合功率器件，它们是RJQ6020DPM、RJQ6021DPM和RJQ6022DPM。三款产品在单一封装中结合了多个碳化硅二极管和多个功率晶体管，组成电源转换电路。

关键字：  复合功率器件，  功率晶体管，  PC服务器

瑞萨电子株式会社(以下简称“瑞萨电子”)宣布推出三款碳化硅(SiC)复合功率器件，它们是RJQ6020DPM、RJQ6021DPM和RJQ6022DPM。三款产品在单一封装中结合了多个碳化硅二极管和多个功率晶体管，组成电源转换电路。这些功率器件是瑞萨电子推出的采用碳化硅的第二个功率半导体产品系列。

碳化硅是一种能有效降低损耗的新材料。全新功率器件旨在用于家电(如空调)、PC服务器和太阳能发电系统等电力电子产品。

最近，为了应对环保问题，降低电气设备功耗，提高电气产品效率的需求不断提高。特别是提高电源转换效率，以降低空调、通信基站、PC服务器和太阳能发电系统等产品的电源转换电路的功耗，以及电机和工业设备等应用的逆变电路的功耗的趋势日渐增强。这刺激了对具备更高效率和更低损耗特性的功率器件的巨大需求。

为此，瑞萨电子推出了低损耗碳化硅肖特基势垒二极管(SiC-SBD)产品。紧随其后推出的是全新碳化硅复合功率器件系列，这可通过结合SiC-SBD和大功率MOSFET或IGBT在单一封装中实现电路(开关、电源转换等)设计。

这些新产品的额定峰值电压为600 V，并使用基于日立株式会社与瑞萨电子联手开发的低漏电流SiC-SBD技术的碳化硅二极管。它们将低损耗与紧凑设计加以完美结合，并采用5针TO-3P封装，而引脚分配则针对具体应用进行了优化，因而很容易在配置电路单元时使用这些器件。

三款全新SiC功率器件的主要特性：

●(1) 面向临界导通模式PFC应用的RJQ6020DPM器件

RJQ6020DPM器件在单一封装中融合了一个SiC-SBD和两个高压功率MOSFET，适用于空调或平板电视电源开关电路等临界导通模式PFC应用。

SiC-SBD的反向恢复时间(trr)仅为15纳秒(ns)，高压功率MOSFET是采用深沟槽配置实现100 mΩ低导通电阻的高效超结(SJ-MOS)晶体管。

全新RJQ6020DPM器件也可与瑞萨电子提供的R2A20112A/132临界导通模式PFC-IC结合应用，因而很容易实现交错控制。

●(2) 面向连续导通模式PFC应用的RJQ6021DPM器件

RJQ6021DPM器件在单一封装中结合了一个SiC-SBD和两个IGBT，适用于通信设备和PC服务器中的AC/DC整流器等PFC应用。

SiC-SBD的反向恢复时间(trr)仅15纳秒(ns)，超薄晶圆IGBT可提供1.5 V的低导通电压，这适用于连续导通模式PFC应用。

全新RJQ6021DPM器件也可于瑞萨电子推出的R2A20114A连续导通模式PFC-IC结合应用，因而很容易实现交错控制。

●(3) 面向半桥式逆变电路的RJQ6022DPM器件

RJQ6022DPM器件在单一封装中结合了两个SiC-SBD和两个IGBT，适用于空调和工业机械中电机驱动半桥式逆变电路应用。

SiC-SBD的反向恢复时间(trr)仅15纳秒(ns)，超薄晶圆IGBT可提供1.5 V的低导通电压和6微秒(μsec.)的短路时间(tsc)，这适用于电机驱动应用。

一个RJQ6022DPM器件足以实现一个半桥式电路设计，而两个则可以用于实现全桥配置，三个可用于实现三相桥电路设计。除简化电机驱动电路的设计外，RJQ6022DPM器件将作为套件解决方案的一部分，与RX600系列等瑞萨微控制器一起提供。

聚焦全新系列的高压碳化硅复合功率器件，其开发是为了带给客户由微控制器及模拟和功率器件组成的整体解决方案，同时让瑞萨电子跻身全球功率器件领袖行列。瑞萨电子计划推出将全新碳化硅复合功率器件与微控制器、电源控制IC及其他器件相结合的套件解决方案。目前正在规划装有全新碳化硅复合功率器件、PFC-IC、RX600系列微控制器等的参考板，帮助客户进行套件评估和产品设计。