Melexis 面向 SiC 功率模块的硅基 RC 缓冲器

Melexis 推出了 MLX91299，这是一款用于硅碳化物（SiC）功率模块的硅基 RC 缓冲器，适用于汽车与工业电力变换应用。在高压、高开关速度条件下，该器件旨在缓解系统可靠性与效率面临的压力。

应对 SiC 功率电子中的高速开关效应
SiC 功率器件在牵引逆变器、车载充电机和 DC-DC 转换器等应用中的采用正在加速，主要驱动力来自对更高效率和更高工作电压的需求。与传统硅器件相比，SiC 具备更快的开关速度和更低的导通损耗，但同时也引入了更高的 dV/dt、寄生振荡和电压过冲。这些效应可能增加漏电流、引发局部发热，并对功率模块施加额外的电气应力，从而限制可实现的开关频率并影响系统寿命。

集成式 RC 吸收网络被广泛认为是缓解上述问题的有效手段。Melexis 的测量数据显示，RC 吸收器可将开关损耗降低高达 50%，从而提升系统效率、改善热稳定性，并减轻功率器件所承受的整体应力。

集成式 RC 吸收架构与可制造性
MLX91299 将电阻和电容集成于单一硅基器件中，设计用于直接嵌入高压功率模块。与由多个分立器件构成的 RC 网络相比，这种集成设计可简化布局、减少装配步骤，并提升器件之间性能的一致性。

该产品在材料选择和封装形态上针对 SiC 功率模块的主流制造工艺进行了优化。其金属化结构兼容功率模块中常用的烧结和焊接工艺，使其能够与 SiC 器件实现紧密的热耦合，并充分利用现有散热路径。这种集成方式在提升制造一致性的同时，有助于保持稳定的电气性能。

电气性能与热可靠性
在功能层面，RC 缓冲器可有效抑制宽禁带半导体高速开关过程中产生的电压尖峰和高频振荡，从而改善电磁兼容性（EMC），并降低对周边电路的影响。通过限制器件层面的瞬态过电压，该方案有助于防止 SiC 器件因局部电压峰值而受到损伤，提升长期运行可靠性。

MLX91299 可在 SiC 结温高达 200 °C 的条件下稳定工作，在高热负载环境中保持模块性能。其最高 1500 V 的击穿电压等级，使其能够适配当前主流的高压系统架构，而无需额外的保护器件。

对功率密度与系统设计的影响
通过降低开关损耗并减少瞬态引起的发热，集成式 RC 缓冲器可在相同输出功率下降低系统的散热需求。这使得在既定热预算内实现更高的功率密度成为可能，并有助于在不牺牲电气和热可靠性的前提下，优化晶体管数量和功率模块布局。与此同时，对辅助冷却系统的依赖降低，也有助于减少物料清单（BOM）成本并实现更紧凑的系统设计。

在汽车与工业系统中的应用范围
MLX91299 面向牵引逆变器、车载充电机、DC-DC 转换器以及其他汽车和工业领域的高压电力变换系统。其电气参数和集成特性契合当前 SiC 功率模块向更高开关频率、更高工作温度和更高集成度发展的趋势，有助于应对随之而来的效率与可靠性挑战。

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