SiC功率器件从零到选型实战手册
📚 共计 30 章节
01
SiC材料革命：为什么是碳化硅？
SiC vs Si vs GaN 材料特性对比，SiC功率器件的发展历程与市场前景。
材料
对比
前景
02
SiC晶圆制造：从晶锭到衬底
SiC外延工艺，缺陷控制与质量检测。
晶圆
外延
缺陷
03
SiC MOSFET结构：平面栅 vs 沟槽栅
核心参数解读（Rds(on)、Vth、Ciss/Coss/Crss），体二极管特性。
MOSFET
参数
体二极管
04
SiC JBS二极管：结构原理
正向/反向特性，浪涌能力，与Si FRD对比。
JBS
浪涌
FRD
05
驱动设计基础：SiC MOSFET驱动电压选择
+15V/+18V/+20V vs -3V/-5V，驱动电流计算，米勒平台与寄生导通。
驱动
米勒
寄生
06
栅极电阻选型：Rg对开关速度、损耗、EMI的影响
Rg的功率计算，开/关独立电阻设计。
栅极电阻
EMI
损耗
07
驱动芯片选型：隔离与非隔离
驱动电流能力，DESAT保护，米勒钳位，有源米勒钳位。
驱动芯片
DESAT
钳位
08
驱动电源设计：隔离电源方案
负压生成，电源纹波与共模干扰。
电源
隔离
纹波
09
开关特性分析：开通/关断过程详解
di/dt与dv/dt控制，开关损耗计算。
开关
损耗
dv/dt
10
寄生参数影响：寄生电感/电容
源极/漏极/共源极寄生，振荡抑制。
寄生
振荡
Layout
11
热设计基础：SiC器件热特性
热阻模型，散热器选型，热仿真入门。
热设计
散热
仿真
12
双脉冲测试：测试原理与搭建
波形解读，损耗提取。
双脉冲
测试
损耗
13
短路保护：SiC短路特性
退饱和检测（DESAT），响应时间设计，软关断。
短路
DESAT
软关断
14
浪涌与过压保护：有源钳位
RCD缓冲电路，TVS选型。
过压
TVS
缓冲
15
EMI与滤波：SiC高频开关的EMI特点
共模/差模噪声，滤波器设计。
EMI
滤波
共模
16
并联均流：SiC MOSFET并联挑战
栅极走线对称，热耦合，降额设计。
并联
均流
降额
17
串联均压：高压应用中的串联技术
动态均压，静态均压。
串联
均压
高压
18
Layout设计：功率回路最小化
驱动回路隔离，Kelvin源极连接，多层PCB叠层。
Layout
Kelvin
PCB
19
SiC模块封装：标准封装与压接
TO-247、D2PAK、SOT-227，双面散热。
封装
压接
散热
20
可靠性评估：HTGB/HTRB/功率循环
高温栅偏，高温反偏，宇宙射线失效。
可靠性
HTRB
功率循环
21
SiC在OBC中的应用：图腾柱PFC
CLLC谐振变换器，效率优化。
OBC
图腾柱
CLLC
22
SiC在光伏逆变器中的应用
MPPT Boost，H4/H5桥臂，MPPT效率。
光伏
MPPT
逆变器
23
SiC在电机驱动中的应用
高速电机驱动，开关频率选择，轴电流抑制。
电机
轴电流
高速
24
SiC在固态变压器中的应用
DAB变换器，中压直流配网，效率与功率密度。
固态变压器
DAB
中压
25
SiC在轨道交通中的应用
牵引变流器，辅助电源，轻量化设计。
轨道交通
牵引
轻量化
26
SiC在航空航天中的应用
高可靠性要求，辐射加固，轻量化。
航空航天
辐射
可靠性
27
选型方法论：电压/电流等级确定
热预算计算，降额准则，供应商对比。
选型
降额
供应商
28
主流厂商产品线：Wolfspeed/ROHM/ST/Infineon/onsemi
产品对比，参数解读。
厂商
对比
选型
29
成本分析：SiC器件成本构成
系统成本对比（BOM vs TCO），投资回报评估。
成本
TCO
BOM
30
实战案例：3kW OBC / 10kW光伏 / 30kW电机
完整选型与测试流程。
实战
OBC
光伏
电机