Tranzystor JFET z węglika krzemu - szybki, wysokonapięciowy element półprzewodnikowy do zastosowań w energoelektronice

• Autorzy: Rąbkowski, J.

Warianty tytułu

EN

Silicon carbide JFET - fast, high voltage semiconductor device for power electronics applications

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono podstawowe właściwości tranzystora JFET, w pełni sterowanego elementu wykonanego w technologii węglika krzemu (SiC), pod kątem zastosowania go w energoelektronice. Wykorzystując próbki elementów dostarczone przez producenta wyznaczono charakterystyki statyczne a także dynamiczne elementu oraz zbadano jego zachowanie się w stanie zwarcia. Opracowano sterownik bramkowy z zabezpieczeniem nadprądowym, który został wykorzystany do budowy przekształtnika DC/DC obniżającego napięcie.

EN

In this paper basic features of Junction Field Effect Transistor (JFET), fully controlled device made of silicon carbide (SiC) are presented. With the use of JFET samples static and dynamic characteristics are determined and short circuit behavior is shown. The gate driver with overcurrent protection has been developed and applied in step-down DC/DC converter.

Słowa kluczowe

PL

węglik krzemu; energoelektronika; JFET; sterownik bramkowy

EN

JFET; silicon carbide; power electronics; gate driver

• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 85, nr 4
• Strony: 205-208
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Rąbkowski, J.

• Politechnika Warszawska,

Bibliografia

• [1] Bakowski M., Status and prospects SiC power devices, IEEJ Transactions on Industry Applications, vol. 126, No. 4, 391-399
• [2] Barlik R., Rąbkowski J., Nowak M., Silicon carbide (SiC) semiconductor devices in power electronics, Przegląd Elektrotechniczny Nr 11/2006, s. 1-7 (in Polish)
• [3] Wang Jun, Li Jun, Zhou Xiaohu, Zhao Tiefu, Huang A. Q., Callanan R., Husna F., Agarwal A., 10 kV SiC MOSFET Based Boost Converter, IEEE Industry Applications Society Annual Meeting IAS '08, 2008, 1 - 6
• [4] Burger P., Photovoltaics inverters with SiC MOSFET, 2nd SiC User Forum – Potential of SiC in Power Electronics Applications, ECPE 2007
• [5] Friedrichs P., Mitlenher H., Kaltschmidt R., Weinert U., Bartsch W., Hecht C., Donke K.O., Weis B., Stephani D., The vertical silicon carbide JFET – a fast and low loss solid state power switching device, 9-th European Conference on Power Electronics and Applications Conf. Record, EPE 2001
• [6] Friedrichs P., Silicon Carbide Power semiconductors – New opportunities for high efficiency, 3-rd IEEE Conf. On Industrial Electronics and Applications ICIEA 2008, 1770-1774
• [7] Friedrichs P., Rupp R., Behavior of high voltage SiC VJFETs under avalanche conditions, 21 Annual IEEE Applied Power Electronics APEC 2006 Conf. Record.
• [8] Weis B., Braun M., Friedrichs P., Turn-off and short-circuit behavior of 4H SiC JFETs, IEEE Industry Applications Conference IAS 2001, vol.1, 365-369
• [9] Treu M., Rupp R., Blaschitz P., Ruschenschmidt K., Sekinger T., Friedrichs P., Epelt K., Peters D., Strategic considerations for unipolar SiC switch options: JFET vs, MOSFET, IEEE Ind. Appl. Conf. IAS 2007, 324-330
• [10] www.siced.de
• [11] Funaki T., Balda J.C., Junghans J., Kashyap A.S., Mantooth H.A., Barlow F., Kimoto T., Hikihara T., Power Conversion With SiC Devices at Extremely High Ambient Temperatures, IEEE Transactions on Power Electronics, Volume 22, Issue 4, July 2007,1321 – 1329
• [12] Allebrand B., On SiC JFET converters: components, gate-drivers and main-circuit considerations, Doctoral Thesis, KTH, Stockholm, Sweden, 2005
• [13] Friedli T, Round S. D., Kolar J. W., A 100 kHz SiC Sparse Matrix Converter, IEEE Power Electronics Specialists Conference PESC 2007, 17-21 June 2007, 2148 – 2154
• [14] Domes D., Hofmann W., SiC JFET in Contrast to High Speed Si IGBT in Matrix Converter Topology, IEEE Power Electronics Specialists Conference PESC 2007, 17-21 June 2007, 54 – 60
• [15] Cass Callaway J., Wang Yi, Burgos R., Chow T. P., Wang F., Boroyevich D., Evaluation of SiC JFETs for a Three-Phase Current-Source Rectifier with High Switching Frequency, Twenty Second Annual IEEE Applied Power Electronics Conference, APEC 2007, 345 – 351
• [16] Abou-Alfotouh A.M., Radun A.V., Hsueh-Rong Chang, Winterhalter C., A 1-MHz hard-switched silicon carbide DC-DC converter, IEEE Transactions on Power Electronics, Volume 21, Issue 4, July 2006 , 880 – 889
• [17] Round S., Heldwein M., Kolar J., Hofsajer I., Friedrichs P., A SiC JFET driver for a 5 kW, 150 kHz three-phase PWM converter, Conference Record of the Fourtieth IAS Annual Meeting - Industry Applications Conference, 2005, Volume 1, 410 - 416
• [18] Orellana A., Piepenbreier B., Fast gate drive for SiC-JFET using a conventional driver for MOSFETs and additional protections, 30th Annual Conference of IEEE Industrial Electronics Society, 2004. IECON 2004, Volume 1, 938 - 943