Abstract
Recently, due to physical limitation of Si based power semiconductor, development speed of switching power semiconductors is falling and it is difficult to expect any further performance improvements. SiC based power semiconductor with superior characteristic than Si-based power semiconductor have been developed to overcome these limitations. however, there is not method to apply for real system. Therefore, suggested the feasibility and solution for SiC-based power semiconductor system. design to 1kW class DC-DC boost converter and demonstrated the superiority of SiC MOSFET under the same operating conditions by analyzing switching frequency, duty ratio, voltage and current, and comparing with Si based power semiconductor through experimental efficiency according to each system load. The SiC MOSFET has high efficiency and fast switching speed, and can be designed with small inductors and capacitors which has the advantage of volume reduction of the entire system.
최근 Si기반 전력반도체의 물성적 한계로 인해 스위칭 반도체의 발전 속도가 떨어지고, 더 이상의 성능향상을 기대하기 어려운 실정이지만 Si기반보다 우수한 물성을 가진 SiC 기반 전력반도체가 개발되고 있다. 하지만 실제 시스템에 적용하기 위해서는 아직 뚜렷한 방법이 제시되지 못하고 있다. SiC기반 전력반도체의 시스템 설계에 대한 타당성과 솔루션을 제안하기 위하여, 1kW급의 DC-DC컨버터를 설계 및 제작하고 스위칭 주파수, 듀티비, 전압, 전류의 변화 조건 속에서 Si기반 전력반도체와 실험을 통해 비교 분석하였다. 각 시스템 부하별 입․출력을 통한 효율을 분석 및 Si MOSFET 대비 SiC MOSFET의 우수한 스위칭 성능을 확인하였고, 이를 통해 동일한 구동 조건에서 SiC MOSFET의 우수성을 검증하였다.
