东芝开发出业界首款2200V双碳化硅(SiC)MOSFET模块

东芝电子元件及存储装置株式会社（“东芝”）近日宣布，推出业界首款[1]2200V双碳化硅（SiC）MOSFET模块---“MG250YD2YMS3”。新模块采用东芝第3代SiC MOSFET芯片，其漏极电流（DC）额定值为250A，适用于光伏发电系统和储能系统等使用DC 1500V的应用。该产品于今日开始支持批量出货。

类似上述的工业应用通常使用DC 1000V或更低功率，其功率器件多为1200V或1700V产品。然而，预计未来几年内DC 1500V将得到广泛应用，因此东芝发布了业界首款2200V产品。

MG250YD2YMS3具有低导通损耗和0.7V（典型值）的低漏极-源极导通电压（传感器）[2]。此外，它还具有较低的开通和关断损耗，分别为14mJ（典型值）[3]和11mJ（典型值）[3]，与典型的硅（Si）IGBT相比降低了约90%[4]。这些特性均有助于提高设备效率。由于MG250YD2YMS3可实现较低的开关损耗，用户可采用模块数量更少的两电平电路取代传统的三电平电路，有助于设备的小型化。

东芝将不断创新，持续满足市场对高效率和工业设备小型化的需求。

■   应用：

工业设备

-   可再生能源发电系统（光伏发电系统等）

-   储能系统

-   工业设备用电机控制设备

-   高频DC-DC转换器等设备

■   特性：

-   低漏极-源极导通电压（传感器）：

VDS(on)sense＝0.7V（典型值）（ID＝250A、VGS＝＋20V、Tch＝25℃）

-   低开通损耗：

Eon＝14mJ（典型值）（VDD＝1100V、ID＝250A、Tch＝150℃）

-   低关断损耗：

Eoff＝11mJ（典型值）（VDD＝1100V、ID＝250A、Tch＝150℃）

-   低寄生电感：

LsPN＝12nH（典型值）

■   主要规格：

（除非另有说明，Ta＝25℃）

器件型号

MG250YD2YMS3

东芝封装名称

2-153A1A

绝对

最大

额定值

漏源电压VDSS（V）

2200

栅源电压VGSS（V）

＋25／－10

漏极电流（DC）ID（A）

250

漏极电流（脉冲）IDP（A）

500

结温Tch（℃）

150

绝缘电压Visol（Vrms）

4000

电气

特性

漏极-源极导通电压（传感器）：

VDS(on)sense（V）

ID＝250A、VGS＝＋20V、

Tch＝25℃

典型值

0.7

源极-漏极导通电压（传感器）：

VSD(on)sense（V）

IS＝250A、VGS＝＋20V、

Tch＝25℃

典型值

0.7

源极-漏极关断电压（传感器）：

VSD(off)sense（V）

IS＝250A、VGS＝－6V、

Tch＝25℃

典型值

1.6

开通损耗

Eon（mJ）

VDD＝1100V、

ID＝250A、Tch＝150℃

典型值

14

关断损耗

Eoff（mJ）

典型值

11

寄生电感LsPN（nH）

典型值

12

注：

[1] 采样范围仅限于双SiC MOSFET模块。数据基于东芝截至2023年8月的调研。

[2] 测量条件：ID＝250A、VGS＝＋20V、Tch＝25℃

[3] 测量条件：VDD＝1100V、ID＝250A、Tch＝150℃

[4] 截至2023年8月，东芝对2300V Si模块和新型SiC MOSFET芯片MG250YD2YMS3开关损耗进行比较（2300V Si模块的性能值是东芝根据2023年3月或之前发表的论文做出的预估）。

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