1200V SiC高功率密度肖特基二极管,开关电源设备值得拥
WOLFSPEED公司推出了C4D02120系列1200V SiC肖特基二极管。该系列SiC肖特基二极管采用Z-Rec技术;耐压达到1200V,耐流值为5A左右;无反向恢复电流和正向恢复电压;具有正温度系数,易于并联使用;可以达到很高的开关频率和开关速度(低于4MHz);开关特性受温度影响不大;损耗很低(最低仅为22.4W)。由于损耗很低,C4D02120系列SiC肖特基二极管可以减少散热器体积,实现并联扩容,同时还可以提高产品的开关频率,有利于减小磁性元件的体积,增大产品的功率密度。
与Si二极管相比,C4D02120系列SiC肖特基二极管在提升产品效率(极限效率高达99.59%)更具优势。而与其他系列SiC肖特基二极管相比,C4D02120系列由于具有高达1200V的阻断电压,因此可以满足工作电压低于850V的产品耐压要求。
C4D02120系列共包含C4D02120A和C4D02120E两种型号,广泛应用于开关电源、功率因数补偿装置或DC/DC变化器、逆变器、整流变换器中。由于这两款产品是高压低电流二极管尤其适合用在母线电压较高的供电设备的开关电源变换器中。此外,C4D02120E还广泛应用于LED照明供电设备、电动车充电器及功率变换装置中。图1(a)所示为C4D02120A、C4D02120E的原理图,(b)(c)分别为他们的实物图。
(a)
(b)
(c)
图1:C4D02120A、C4D02120E的原理图和实物图
C4D02120A、C4D02120E的区别
C4D02120A、C4D02120E的基本特性基本相同,因此在大部分场合下可以相互替换。但这两款产品也存在着细微的区别:
1)封装不同:C4D02120A采用插针式的TO-220-2封装,可以根据需求进行散热设计,通常需要装设外置的散热器,不过SiC肖特基二极管功率损耗较小,散热器体积不会太大。C4D02120E采用贴片式的TO-252-2封装,可以直接利用PCB散热,无需额外的散热器。
2)电气参数区别:1)额定电流不同,C4D02120A的额定电流(TC=135˚C)为5A,C4D02120E的额定电流(TC=135˚C)为4.5A;2)最大功率损耗不同,C4D02120A和C4D02120E在环境温度TC=25˚C下的最大功率损耗分别为60W和51.7W。
3)反向电流值不同,在650V,结温25°C下,C4D02120A和C4D02120E的反向电流最大值均为50uA。
C4D02120A、C4D02120E的选型建议
工程师们可以根据功率密度需求选择C4D02120A或者C4D02120E。除此之外,针对C4D02120A和C4D02120E的上述差异,在选择器件在有以下建议:
1)根据电流需求选择,建议功率较高,电流相对较大的场合,宜选用C4D02120A。
2)根据效率需求选择,两款器件都满足使用需求时,建议选择C4D02120E以获取更大的效率。
3)根据功率密度需求选择,两款器件都满足使用需求时,建议选择C4D02120E,直接利用PCB板散热,增大功率密度。
4)根据搞作环境温度选择,两款器件都满足使用需求时,建议高温工作环境下选取C4D02120A,同时增加散热片加速散热,可使产品具有更高的可靠性和稳定性。
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