650V/60mΩ SiC MOSFET高温性能测试对比，国产器件重载时温度更低

时间： 2021-10-20 来源：派恩杰

技术问答

650V 60mΩ SiC MOSFET主要应用市场包括光伏和储能、驱动、电动汽车及充电桩、UPS、电源等。据HIS报告，电动汽车充电市场的增长将非常强劲，高达59%。

自特斯拉第一次采用ST 650V SiC MOSFET后，目前市场上CREE、UnitedSiC、罗姆、Infineon都有650V SiC MOSFET产品。国内厂商派恩杰半导体也推出了650V 60mΩ SiC MOSFET。相较于国外厂商，国内厂商的SiC MOSFET产品性能到底如何？派恩杰半导体采用自主设计的Buck-Boost效率测试平台针对650V 60mΩSiC MOSFET高温性能进行了对比测试。本文分享测试结果。

派恩杰设计的Buck-Boost效率测试平台用于650V/1200V TO247-4 分立SiC MOSFET的开环功率实验，器件系统效率和温升性能测试，双脉冲测试以及电池充放电系统。最大输入电压可达800Vdc,输出400Vdc,可工作在Buck模式或者Boost模式。原理图如图1(a)，实物图如图1(b)。

图 1 （a）Buck-Boost原理图；（b）Buck-Boost测试平台

本次选择了派恩杰650V 60mΩ产品P3M06060K4与C品牌4pin 650V 60mΩ进行测试对比。P3M06060K4 Rdson随温度变化更小，高温下导通损耗更小，因此在高温下性能更优，见图2（a），（b）。

图 2

采用Buck模式对比两家器件性能。在100kHz条件下，轻载时效率基本一致达到99%，重载时P3M06060K4器件效率更高，如图3（a）。在4kW时，P3M06060K4器件温度86℃，C品牌器件温度96℃。P3M06060K4器件功率加到4.7kW时，器件温度才到100℃，如图3（b）。其中C品牌器件温度达到96℃如图4（a），相应电感温度如图4（b）。

图 3 （a）100kHz效率对比曲线；（b）100kHz温度对比曲线

图 4 （a）100kHz，4kW时C品牌器件温度；（b）100kHz，4kW时C品牌电感温度

在65kHz条件下，轻载时效率基本一致达到99%，重载时P3M06060K4器件效率更高，如图5（a）。在4.3kW时，P3M06060K4器件温度80℃，C品牌器件温度102℃。P3M06060K4器件功率加到5kW时，器件温度才接近100℃，如图5（b）。其中C品牌器件温度达到96℃如图6（a），相应电感温度如图6（b）。

图 5 （a）65kHz效率对比曲线；（b）65kHz温度对比曲线

图 6 （a）65kHz，4kW时C品牌器件温度；（b）65kHz，4kW时C品牌电感温度

因此P3M06060K4器件在重载时温度更低，已经超过世界一流SiC厂商C品牌器件。

派恩杰半导体SiC MOSFET 650V -1700V SiC MOSFET产品齐全，除了650V 60mΩSiC MOSFET P3M06060K4, 其他SiC MOSFET器件性能也已达到国际一流水平。

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表 1

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产品型号	品类	Blocking Voltage(V)	Package	RDS(ON) @25℃(mΩ)	Current Rating(A)	Qgd(nC)	Output Capacitance(pF)	Max Junction Temperature(℃)
P3M06025K3	碳化硅场效应管	650V	TO247-3	25mΩ	97A	34.7nC	297pF	175℃