SiC MOSFET을 이용한 고효율 인버터 설계 및 보호 기능 소개

2020-08-20 10:30~11:52

Infineon / 이건호 차장

웨비나정보 웨비나Q&A

지*호2020-08-20 오전 10:42:26
[질문]고효율 인버터는 어느 부분에서 많이 활용되는지 궁금합니다.
Infineon_22020.08.20
현재는 효율을 아주 중요시 여기는 PV & ESS & EV-charger 등의 application에서 우선적으로 검토 되고 있습니다.
윤*은2020-08-20 오전 10:42:04
SiC 최대 스위칭 주파수는?
Infineon_12020.08.20
물리적인 최대 스위칭 주파수제한은 없습니다 여건만 된다면 계속 올려셔도 됩니다. 하지만 방열이 받혀주지도 않는데 무리해서 올릴 필요가 없습니다. 또한 제어를 하는 MCU의 연산처리 시간도 고려가 되어야 할것 같습니다.
김*주2020-08-20 오전 10:41:42
[질문] si 대비 sic 스위칭소자의 리커버리 시간이 얼마나 많이 단축되는지요?
Infineon_12020.08.20
SiC MOSFET은 MOSFET과 동일하게 body diode를 가지고 있으며 SiC diode와 마찬가지로 SiC diode의 trr은 이론상으로 zero로 보고 있습니다. 아주 간략히 본다면 리커버리는 없다고 보셔도 됩니다.
최*일2020-08-20 오전 10:41:26
롱텀이라는 기간이 대략 얼마의 기간을 애기하는 걸까요?
Infineon_12020.08.20
롱텀이면 최소한 년단위가 될것 같습니다.
김*용2020-08-20 오전 10:39:30
turn off spike 발생시 범위는 어떻게 되나요?
Infineon_12020.08.20
turn-off 총 전압 = Vdc + L *di/dt 이며 L*di/dt만큼이 추가로 더 발생합니다. 이 전압은 소자의 최대 내압을 넘지 말아야합니다. 모듈의 경우 RBSOA까지 고려가 되어야합니다.
김*용2020-08-20 오전 10:39:07
질문\; sic적용시 데드타임은 어떻게 선정하는지요? 실리콘 소자 대비 어떻게 되는지요?
Infineon_12020.08.20
데드타임은 이론상으로 Turn-off 총 시간(delay포함) 과 Turn-on 총 시간의 차이만큼만 주면 됩니다. 대부분의 경우 데드타임의 마진보다는 c*dv/dt로 인한 게이트 재턴온에서 문제가 발생합니다. IGBT처럼 tail current가 없기 떄문에 좀더 작은 데드타임으로 동작이 가능합니다.
정*호2020-08-20 오전 10:35:59
그리고 SiC-MOSFET이 on저항도 낮고 스위칭도 빠르고 등등 IGBT보다 성능이 좋은건 알겠는데, 단점이나 사용상 주의해야 할점은 무엇인지요? 가령 단가가 비싼거 같은데 대략 몇 배정도 비싼지요?
Infineon_12020.08.20
가격의 경우 소자 1:1 비교를 하는것보다 시스템의 가격을 비교해보길 추천드립니다. (높은 스위칭 주파수로 인해 작아진 인덕터와 작은 방열판등) SiC MOSFET의 디자인시에는 아래부분이 될것 같습니다. 1) c*dv/dt // 문턱전압을 넘지 않도록 2) turn-off spike // 내압을 넘지 않도록 3) gate threshold shift // 너무큰 negative 전압이 인가되지 않도록 4) 빠른 di/dt로 인한 보호동작 오작동등
김*문2020-08-20 오전 10:35:41
[질문] Si와 SiC의 전압, 전류 용량이 같을 경우 가격차이는 어떻게 되나요?
Infineon_12020.08.20
가격은 전류에 따라서 천차만별입니다. 또한 소자가 들어있는 패키지에 따라서도 차이가 많이 날수 있습니다. (큰 패키지 소자의 경우 칩의 가격도 있지만 패키지의 가격도 적지가 않음)
정*호2020-08-20 오전 10:35:17
SiC-MOSFET은 높은 게이트 전압일수록 낮은 ON 저항을 얻을 수 있다 라고 하는데요, (FET 마다 다르긴 할텐데) 보통 Vgs를 몇 정도로 주는지요? 보통 IGBT에서는 Vgs를 10~15V인걸로 압니다.
Infineon_22020.08.20
SiC MOSFET은 보통 Vgs를 15~18V 입니다. 18V에서 Rds(on)이 작아지므로 18V를 권장합니다.
윤*은2020-08-20 오전 10:34:17
SiC driver의 노이즈 영향 오동작을 줄이는 방안을 소개바랍니다
Infineon_12020.08.20
drive IC쪽 노이즈면 c*dv/dt 로 인한 게이트 오동작을 말씀하시는건지요? SiC MOSFET은 dv/dt가 빠르기 때문에 상단이나 하단 스위칭시에 반대쪽 게이트가 같이 켜질수 있으며 대략적으로 4가지 방법을 사용합니다. 1) Rg_on을 키워서 dv/dt 를 느리게 2) Rg_off를 줄여서 발생한 에너지를 빠르게 방출 3) active miller clamp 기능으로 Rg_off를 거치지 않고 에너지를 빠르게 방출 4) Cgs를 추가 (손실이 커져서 가능하면 다른방법 사용) 혹시 다른 노이즈를 말씀하시는거면 말씀해주세요