【CNT点评】去年3月底，日本罗姆开发出的业界首个1200V、100A“全SiC”功率模块开始投入量产，到去年底更是成功将该SiC功率模块功率提升到1200V、180A。该模块可大幅降低PV逆变器电力损耗，与普通Si材质的IGBT模块相比，具备三大优势：1）开关损耗可降低85%；2）与传统400A级别Si-IGBT模块相替换时，体积减小约50%；3）开关损耗低，因此发热少，可减小冷却装置体积，从而可实现设备整体的小型化。月份下旬开始量产、出货。
近年来，在工业设备和太阳能发电、电动汽车、铁路等电力电子技术领域，与Si元件相比，电力转换时损耗少、材料性能卓越的SiC元件/模块的实际应用备受期待。根据估算，将传统的Si半导体全部替换为SiC后的节能效果，仅在日本国内就相当于4座核电站的发电量，因此，各公司都已强化了相关研究开发。在这种背景下，罗姆于2012年3月在业内率先成功实现了“全SiC”功率模块，而且功率达到1200V、100A，并在去年底成功将该模块功率提升到1200V、180A，并成功实现量产。而多年来，虽然全世界的制造商多方试制，但在可靠性上存在诸多课题，一直无法实现全SiC MOSFET模块的量产。
“全SiC”功率模块与传统的Si-IGBT模块相比，可以将电力转换时的损耗降低85%。另外，与IGBT模块相比，在10倍于其的频率---100kHz以上的高频环境下工作成为可能。罗姆“全SiC”功率模块的额定电流为180A，通过高速开关和低损耗化，可以与额定电流为200~400A的Si-IGBT模块进行替换。
不仅如此，通过设计和工艺的改善，罗姆还成功开发出散热性卓越的模块。替换传统的400A级别的Si-IGBT模块时，体积可减小约50%。由于损耗低，因此发热少，可减小外置的冷却装置体积，从而非常有助于设备整体的小型化。
图题：罗姆针对PV逆变器开发的1200V、180A“全SiC”功率模块
通常，为了实现大电流化，一般采用增加MOSFET使用数量等方法来实现，但这需要整流元件即二极管配套使用，因此长期以来很难保持小型尺寸。
罗姆采用消除了体二极管通电劣化问题的第2代SiC-MOSFET，成功开发出无需整流元件(二极管)的SiC功率模块(SiC-MOS模块)，使SiC-MOSFET的搭载面积増加，在保持小型模块尺寸的同时实现了大电流化。
内置的SiC-MOSFET通过改善晶体缺陷相关工艺和元件构造，成功地攻克了包括体二极管在内的可靠性方面的各种课题。由此，与逆变器中使用的一般Si-IGBT相比，损耗降低50%以上，在实现更低损耗的同时，还实现了50kHz以上的更高频率，有利于外围元件的小型化。
罗姆“全SiC”功率模块的三大特色
第一，MOSFET单体即可保持开关特性不变。无尾电流，开关损耗更低。即使去掉SBD亦可实现与以往产品同等的开关特性。由于不会产生Si-IGBT中常见的尾电流，损耗可降低50%以上，有助于设备更加节能。另外，达到了Si-IGBT无法达到的50kHz以上的开关频率，因此，还可实现外围设备的小型化、轻量化。
第二，可逆向导通，实现高效同步整流电路。一般Si-IGBT元件无法逆向导通，而SiC-MOSFET可通过体二极管实现常时逆向导通。另外，通过输入栅极信号，还可实现MOSFET的逆向导通，与二极管相比，可实现更低电阻。通过这些逆向导通特性，与二极管整流方式相比，可在1000V以上的范围采用高效同步整流方式的技术。
190亿美元市场，小小逆变器玩转大光伏产业
逆变器的性能取决于精确地测量基础电量
