20年前，选择晶体管用于某一用途相对简单，尤其是因为选择几乎都是基于硅的。如今，工程师们被赋予了奢侈(或许也是负担)的特权，他们可以使用过多的不同晶体管——无论是传统的硅、SiC、GaN，还是其他的。
不同半导体选择的比较。图片由墨西拿等“第一和欧洲siC八英寸试点线”(REACTION)项目通过ResearchGate。[访问2021年3月26日]
有了所有这些选项，像组件选择这样基本的过程可能会减缓设计周期。一旦工程师选择了要使用的晶体管类型，他或她就必须从许多不同的品牌和材料中选择。
现在，UnitedSiC已经发布了一个计算器工具，允许工程师更容易地选择一个FET为他们的设计，无需模拟或台架测试通过许多选项。
一种新型SiC刀具
UnitedSiC希望通过一个新的工具叫做fet射流计算器。
这个计算器是一个免费的在线工具，可以帮助设计师通过比较不同应用和拓扑以及环境和电气参数的SiC场效应管的性能来选择器件。
fet射流计算器的截图。图片由UnitedSiC
UnitedSiC断言计算器有助于预测系统性能，而不需要一些繁琐的动手测试过程。计算出的一些指标包括:
- 总体效率
- 元器件损耗(动态和传导贡献)
- 结温度
- 当前的压力水平
如果产生的电压高于给定部件的额定电压，该工具也会发出警告。
工作原理:fet射流特性
在试用计算器之后，它似乎是一个非常有用的工具，具有一系列的功能。
该工具是一个基于应用程序的组件查找程序，在该程序中，您被要求立即选择要创建的应用程序—AC/DC、DC/DC或DC/DC隔离的应用程序。一旦选择了应用程序，就会提示您选择正在使用的特定拓扑。例如，在AC/DC应用中，您可以在PFC、TPPFC、Vienna和两级电压源逆变器拓扑之间进行选择。
从FET-Jet计算器输入参数和器件选择升压转换器。图片由UnitedSiC
然后，您可以选择您想要的输入参数，包括功率额定，开关频率，散热器温度，以及拓扑特定的参数。
计算器将输出峰值电流、每个FET的损耗、每个二极管的损耗、总损耗和效率。然后，计算所有这些信息，它将为您的应用程序提供UnitedSiC fet和二极管，给定输入参数和您输入的拓扑结构。
一个考虑，然而，在使用这个计算器的SiC FET，是你想要使用的组件应该是SiC或硅。
硅与碳化硅
在许多方面,碳化硅将硅从水中吹走有关性能。
SiC被认为是一种宽带隙半导体，能带隙可以达到3.3eV，而硅的能带隙可以达到1.2eV。此外，SiC的空穴和电子迁移率比Si高。由于这两个特性，SiC可以承受更高的电压，击穿电压为600 V，并由于更快的开关速度和更低的R显示更高的效率DS(上)。
表示Si和SiC的功率损耗。图片由三菱电机
市场上有这么多看似更好的选择，有人可能会问为什么要使用传统的硅晶体管。
硅的真正强度在于它已经存在了最长的时间。其结果是，该行业已经使硅产品非常容易获得和负担得起。如果您的应用程序能够负担得起性能较低的晶体管，那么从成本和减轻组件可用性的考虑来看，硅可能是最好的选择。
UnitedSiC并不是唯一一家提供FET选择工具的公司。EPC提供了一个过滤GaN场效应晶体管的工具， ROHM也有类似的工具MOSFET选择专用于同步整流DC/DC变换器， TI有用于同步buck变换器的FET损耗计算器。
能够快速准确地选择应用程序的合适组件对于成功的设计至关重要。在设计过程中，你通常如何比较场效应管?你会使用这样的工具吗?请在下面的评论中分享你的方法。
