【经验】可高性能替换STPSC10H12的碳化硅肖特基二极管，平面型MOSFET避免炸管风险
延续2017年缺货、涨价的势头，碳化硅二极管预计会继续出现供应紧张，交期持续延长的现象。对于需要短时间内拿货，同时想要提高效率和可靠性的应用而言，WOLFSPEED推出经过扩展的碳化硅肖特基二极管产品C4D20120D是理想的选择，C4D20120D具有较高的开关效率，开关切换能量损失较少，可以大幅减少发热量，可以替换ST公司的STPSC10H12碳化硅肖特基二极管。
图1 C4D20120D实物图
器件参数：
笔者为向读者清晰阐述STPSC10H12和C4D20120D的性能，选择了碳化硅肖特基二极管中最为重要的参数进行对比，如下表所示：
结温温度 | 反向重复峰值电压 | 正向电流 | 正向不重复浪涌电流 (TC=25˚C,tP=10ms) | 热阻 | 封装 | |
C4D20120D | -55-175℃ | 1200V | 20A(TC=157°C) | 71A | 0.43℃/W | TO-247-3 |
STPSC10H12 | -40-175℃ | 1200V | 10A(TC=155°C) | 71A | 0.65℃/W | TO-220AC |
表1 STPSC10H12和C4D20120D碳化硅肖特基二极管电气参数表
参数对比：
结温温度是电子设备中实际半导体碳化硅肖特基二极管所能耐受的最高温度，反应了产品对环境温度的适应能力。二者的结温温度都很高，都可在较为极端的环境下工作。二者的反向重复峰值电压均为1200V，二者均可在较高压下工作。二者的正向不重复浪涌电流均相同，具有较好的抗浪涌能力。C4D20120D具有更大的正向电流和更小的热阻系数，驱动能力和散热效果更好。在封装替换方面，C4D20120D使用TO-247-3封装，STPSC10H12使用TO-220AC封装。若想用C4D20120D替换STPSC10H12，需要进行差异化设计。
此外，C4D20120D内部是双二极管结构，STPSC10H12是单二极管结构，C4D20120D在低导通电阻下的具有高阻断电压，具有较快的开关速度和较低寄生电容，并且货源充足，可现货供应。C4D20120D的MOSFET结构是平面型MOSFET，具有较好的稳定性和一致性，在高温情况下晶体管散热更好，不会炸管，而STPSC10H12是沟槽型MOSFET，同样的高温情况下，晶体管热散存在不良情况，有炸管的风险。
图2 C4D20120D碳化硅肖特基二极管的订购信息
总结：
世强是Wolfspeed授权一级分销商，代理Wolfspeed的碳化硅肖特基二极管，库存丰富，交货期短。针对当前碳化硅二极管涨价及供货周期长的现象，C4D20120D碳化硅肖特基二极管不缺货、供货快，是替换STPSC10H12的好选择。
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