推出電動汽車（EV）的通告已經(jīng)鋪天蓋地地席卷了全球。這些標(biāo)題的吸睛點和不同點在于電動汽車遠程駕駛能力超越了目前的200至300英里范圍：目前，在所有駕駛情況和條件下，電動車輛皆可與基于內(nèi)燃機的車輛媲美。
電動車獲得成功的一個關(guān)鍵因素在于消費者的接受度。由于鋰電池價格下降，各地區(qū)的短期法規(guī)支持，消費者預(yù)計電動汽車的價格會出現(xiàn)下降，因此并不擔(dān)心價格問題。但是，他們更關(guān)心充電速度是否加快，或者說充電時間是否減少。已經(jīng)習(xí)慣于幾分鐘內(nèi)加滿油箱的消費者們會有耐心等待充電嗎？
ICE車輛加滿油耗時不到五分鐘，而電動汽車充滿電池組的耗時明顯更長。再者，充電樁的數(shù)量稀少，這意味著消費者甚至可能需要排隊充電，使得充電耗時更長。
如何可以改善電動汽車，從而快速充電呢？高效電力傳輸和更高功率級別是改善車載和車外充電速度的一種方法。通常電池充電采用恒流方法來避免損壞，基于地區(qū)限制，增加電流既不有利，也不被允許。另外，增加電流會導(dǎo)致線束問題，反過來又增加了車輛重量。
增加電壓到400V或更高才是可行的解決方案。采用電力電子器件的寬帶隙解決方案 - 碳化硅（SiC），即可在高壓下有效地傳輸電力。
SiC是一種寬帶隙半導(dǎo)體，已成為替代硅基電源開關(guān)（金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管MOSFET和絕緣柵雙極晶體管IGBT）的顛覆性材料。憑借低損耗（提高效率）及承受高壓的能力，眾多汽車制造商和充電器供應(yīng)商已紛紛采用SiC。因此，隨著純電動汽車（BEV）的電池電壓增加（400V及以上），以及車載充電器和車外直流充電器（50kW及以上）的電力等級增加（>10kW），采用SiC用作電子電力開關(guān)將越來越重要。
如表1所示，與硅相比，SiC具有優(yōu)異的材料特性，包括低導(dǎo)通電阻、高導(dǎo)熱、高擊穿電壓和高飽和速度，因此可實現(xiàn)低損耗和高壓操作。
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屬性
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定義
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硅
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SiC-4H
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Eg（eV）
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帶隙能源
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1.12
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3.26
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Ebr（MV/cm）
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臨界場擊穿電壓
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0.3
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3.0
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vs（x107cm/s）
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飽和速度
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1.0
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2.2
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μ （cm2/V.s）
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電子遷移率
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1400
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900
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λ （W / cm.K）
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熱導(dǎo)率
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1.3
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3.7
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表1：SiC的固有材料特性
了解如何驅(qū)動SiC電子器件也很重要。控制器指示電力電子電路上有效電力傳輸?shù)拈_關(guān)接通和關(guān)閉。柵極驅(qū)動器作為控制器和電力器件之間接口的關(guān)鍵元件，起著放大器的作用，它接收控制器信號，放大信號以驅(qū)動電力設(shè)備。
由于SiC FET的卓越特性，如何定義柵極驅(qū)動器要求則變得非常關(guān)鍵，這是由于這些要求與驅(qū)動硅MOSFET或IGBT的要求不同。 |
