【产品】专门针对快充应用设计的碳化硅MOS管和碳化硅萧特基二极管，雪崩能量和短管耐受能力远超氮化镓

时间： 2022-01-15 来源：即思创意

技术问答

即思创意专为快充充电器设计的碳化硅MOS管和碳化硅萧特基二极管方案，是目前市面上小型化高功率密度快充的最佳选择，专门针对快充应用设计的碳化硅MOS管和碳化硅萧特基二极管，不仅拥有与氮化镓晶体管相当的性能参数 (Rdson*Qoss)，远优于过氮化镓的雪崩能量和短管耐受能力。同时FSS的碳化硅萧特基二极管拥有市场最佳的性能参数 (VF*Qc)，可提供PQFN3x3等小型化封装。

易于使用：

• FSS 的Falcon系列碳化硅MOS 管只需在原有使用氮化镓或超结硅MOS管的方案上进行小幅更动，即可在效率、温度或 EMI上取的效能能上的改善。

优异的电磁干扰与电磁兼容 EMI/EMC 特性:

• FSS 的Falcon系列碳化硅MOS 管在高频切换下仍保有优秀的 EMI/EMC 特性，使客户的设计能追求最佳效能。

极小的输出电荷与输出电容:

• FSS 的碳化硅MOS 管的输出电荷(Qoss) 与输出电容Co(tr) 与氮化镓晶体管相当，只有硅超结MOS管的1/7~1/10。

优异的高温特性及可操作温度范围:

• FSS 的碳化硅MOS 管，可操作的结温范围在 -55到175℃，高于大多数的氮化镓与硅超结MOS管。

• FSS 的碳化硅MOS 管在高温下的导通电阻只比室温增加 20~30%，而氮化镓和硅超结MOS管在高温下导通电阻可增加到室温下的两倍以上。

优异的散热性与雪崩能量 (EAS) 耐受度

• 碳化硅的热传导率是氮化镓或硅的三倍，热不易累积散热更佳； FSS 的Falcon系列碳化硅MOS 管雪崩能量耐受度可达到第七代硅超结MOS管的5倍，远优于氮化镓 (氮化镓晶体管无雪崩能量耐受能力。)

兼容于市面上所有的PWM主控芯片：

• FSS 的碳化硅MOS 管兼容于市面上所有的PWM主控芯片。

• 不需要额外的闸极驱动器，驱动电路比氮化镓简单，使用更少的外部器件。

优秀的反向回复特性：

• FSS 的碳化硅MOS 管拥有几乎为零且不随温度变化的体二极管反性回复电荷 Qrr，只有硅超结MOS的数十到数百分之一，使用在LLC谐振等桥式电路可以减少死区时间 (deadtime) 改善效率、EMI。

• 65W的快速充电器采用FSS 的Falcon系列碳化硅MOS管时，整体成本仅与采用硅超结MOS管的方案相当或略高，明显低于氮化镓。

• FSS 的Falcon系列碳化硅MOS 管只需要小幅更动就可以取代从硅超结MOS管到氮化镓等各种方案，不需要使用特殊的周边组件或驱动电路。

• FSS 的Falcon系列碳化硅MOS 管整体所需组件数量低于氮化镓。

• 氮化镓因复杂的驱动方式，对电压、电流突波耐受余量低，对EMI整改和 PCB布局组装要求高，使得生产成本明显高于传统硅超结MOS管方案。

• FSS 的Falcon系列碳化硅MOS管耐电磁干扰能力强，对PCBA Layout 与组装要求与硅相同，低于氮化镓，整体生产组装良率与硅相当。

• FSS 的Falcon系列碳化硅MOS管的EMI特性优异，客户不需要耗费大量时间解决采用氮化镓方案时经常伴随而来的EMI问题。

FSS的碳化硅MOS管与氮化镓IC用于准谐振反激电路比较：

• FSS 的碳化硅MOS管可以使用PWM主控芯片直接驱动 , 需要的外部组件数量少于氮化镓驱动电路，而且因为 EMI特性优异，可以减少或省略使用铁氧体磁珠、CDS电容、缓冲电路、EMI滤波器……等周边组件的使用。

• 以下图为例，比较常见的 NCP1342 来驱动FSS 的碳化硅MOS管时，只需一颗闸极电阻来调整适当的切换速度，但是在驱动GaN IC时，周边需要添加额外的电阻/电容，齐纳二极管，甚至铁氧体磁珠等，整体电路更加复杂，并增加了失效与外部组件匹配不良之机率。

选型参考：

下表是 FastSiC 对典型快速充电器应用的Falcon系列碳化硅MOS 管标准选型推荐参考，请注意，下表建议仅供参考，用户应实际评估系统之温度/效率需求或与FastSiC专家讨论以优化其方案选择。

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