在开关电源中，如何充分利用SiC器件的性能优势？

时间： 2024-03-01 来源：森国科

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SiC MOSFET,KM040120-R,KM040120-J,K3M080120-R

在过去的几十年中，半导体行业采取了许多措施来改善基于硅MOSFET，以满足开关电源设计人员的需求。第三代半导体的出现为人们解决了这一忧虑，其中碳化硅场效应管(SiC MOSFET)，表现出了更低的寄生参数满足开关电源（SMPS）的设计要求。国内领先的第三代宽禁带半导体领先企业森国科推出的1200V和1700V SiC MOS目前支持送样，部分量产中。

碳化硅MOSFET越来越多用于通信电源、服务器电源和快速增长的电动汽车电池充电器市场等领域。MOSFE管之所以有如此的大吸引力，在于与它们具有比硅器件更出众的可靠性，在持续使用内部体二极管的连续导通模式（CCM）功率因数校正（PFC）设计，例如图腾功率因子校正器的硬开关拓扑中，碳化硅MOSFET可以得到充分利用。此外，碳化硅MOSFET也可应用更高的开关频率，因而可以实现体积更小，更加紧凑的电源转换器设计。

碳化硅器件的体二极管正向电压（VF）是硅器件的四倍。如果不对电路进行相应调整，很有机会在谐振LLC转换器上在轻负载时效率可能下降多达0.5％。设计人员还应注意，如果要在CCM图腾PFC设计中获得最高的峰值效率，则必须通过打开碳化硅MOSFET沟道而不是只通过体二极管进行升压。

另一个要考虑的因素是器件结壳热阻，这方面SiC MOSFET稍有优势，由于SiC二极管芯片尺寸较小，在相同封装情况下，SiC二极管热阻为1.0K/W（IMW65R048M1H），而SiC MOSFET则为0.8K/W（IPW60R070CFD7），但实证明这些热阻的差异在实际设计中可以忽略。

从器件参数上，在芯片温度100°C时，碳化硅二级管有较低的倍增系数（multiplication factor，K），约为1.13，而SiC MOS则为1.67，这意味着在芯片温度100°C时的工作温度下，一个84mΩ的SiC二极管器件具有与57mΩ SiC MOSFET器件相同的RDS（on）。这也清楚地表明，仅仅比较数据手册中硅MOSFET和碳化硅MOSFET的 RDS（on）并不能反应实际导通损耗的问题。在芯片温度低范围，SiC二极管由于其较低的斜率倍增系数和对温度的低依赖性，让SiC二极管具有更高的击穿电压V（BR）DSS，因此比硅器件具有更大优势，这对于那些要求室外工作或需要在低温环境中启动的设备非常有帮助。

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美浦森半导体超结MOSFET/高压MOSFET/VD MOSFET/碳化硅二极管/碳化硅MOSFET选型表

目录- SJ MOSFET HV MOSFET VD MOSFET SIC Diode SIC MOSFET

型号- SLF8N60C,SLF12N70S,SLF16N60S,MSD02120G1,SLFT0R360S3,SLD80N04T,MSH080120M1,MSP540S,SLP300N10T,MSH16120G1,SLB130N10G,SLF8N60S,MSNP06065G1,SLF60R099E7,SLF60R180E7D,SLF80R380SJ,SLH60R070E7,SLD100N03T,SLD70R310S3,SLD5N50S2,SLF10N70S,SLM100N03T,SLF65R380E7,SLD70R600S3,SLS30L03T,SLF10N65C,SLF10N65A,SLD2N65S,SLF80R240SJ,SLD65R280E7,SLF14N60S,SLN30N03T,SLF18N50S,SLF12N65S,SLF3101,MSH060065M1,SLF70R500S3,SLF10N65S,SLN40N04G,SLM65R380E7,SLF18N50A,SLF18N50C,SLF12N65C,SLF12N65A,SLW24N50C,MSNP08065G1,SLW9N90C,SLD20N06T,SLF16N50S,SLF70R360S3,SLD80N06T,MS2H20120G1,MSD05120G1,SLF65R565SS,MSD02065G1,SLF20N60S,SLF5N60S,MS2TH60065G1,SLF16N50C,SLF60R380E7,SLD60N04T,MSP08065G1,SLD20N10T,SLP150N06T,MSH20120G1,SLP80N08T,SLF5N60C,SLF18N60S,MSP02065G1,SLF70R310S3,SLF60R070E7,MSK040120M1,SLFT0R600S3,SLL65R170E7,MS2H32120G1,MSK060065M1,MSM06065G1,SLD80R500SJ,SLD840U,MSP04065G1,MS2H40120G1,MSD10120G1,MSF10120G1,SLP32N20C,SLD50N06T,SLF20N50S,SLF18N65S,SLD65R565SS,MSP20065G1,SLD65R380E7,SLF20N50A,SLD70R500S3,SLF20N50C,SLP150N04T,SLF2N60S,SLW60R099E7,SLF8N65C,SLM80N10G,SLP3103,SLF65R280E7,SLF7N70S,MSD06065G1,SLF8N65S,MS2H40065G1,SLF70R600S3,MSP10120G1,MSP06065G1,SLD840UZ,SLD70R360S3,SLP3205T,SLP3710T,SLF5N65C,SLF10N60C,SLF730S,SLP50N06T,MS2H32065G1,SLF14N65S,SLM90N06G,MSP10065G1,SLM180N04G,MSP16065G1,SLF10N60S,MSK025120M1,SLF12N60C,SLF840C,SLF65R170E7,SLD90N02T,MSNP10065G1,MSK080120M1,SLH65R070E7,SLF16N65S,SLF13N50C,SLD5N50S,SLF20N65S,SLF13N50A,MSD04065G1,SLF60R280E7,SLB120N08G,SLD80N03T,SLP150N03T,SLD80R850SJ,SLF5N65S,SLD80R600SJ,SLF13N50S,SLM20L10T,SLF7N80C,SLD150N03T,SLM60N10G

选型指南 - 美浦森 - REV.01 - 2021 PDF 英文下载

FMG50AQ120N6 50A 1200V SIC MOSFET TO-247-4L Package (Isolated)

型号- FMG50AQ120N6

数据手册 - SANREX - 202202 PDF 中文下载查看更多版本

爱仕特1200V 12mΩ SiC MOSFET已量产并批量出货，兼具超低导通和超快开关特性

爱仕特自主研发的15V驱动的1200V 12mΩ SiC MOSFET和1700V 25mΩ SiC MOSFET芯片已量产并开始批量出货给国内客户，填补了国内该系列产品研发及应用的空白，引领国内SiC功率器件技术跻身国际领先水平。

原厂动态发布时间 : 2022-12-05

【元件】瞻芯电子推出2000V SiC MOSFET和SBD，助力高压光伏逆变器系统

为满足光伏、储能和电网等领域对更高耐压等级功率器件需要，瞻芯电子开发2000V碳化硅（SiC）MOSFET和SBD工艺平台。首批2款产品通过严格可靠性认证，并正式推向市场。目前已有客户导入新产品测试，进入整机验证阶段。

产品发布时间 : 2024-10-09

SL87N120A 1200V 17mΩ SiC MOSFET

型号- SL87N120A

数据手册 - SLKOR - Rev.1 - 03 May 2020 PDF 中文下载

ROHM（罗姆）一次电源元器件选型指南（中文）

目录- 一次电源综合解决方案一次电源产品矩阵 AC/DC转换器产品开发方针各类电源方式的产品概要各类产品的特点和产品阵容第3代沟槽结构SiC MOSFET 第3代SiC肖特基势垒二极管第2代超级结MOSFET(600V、650V) 第4代快速恢复二极管RFS/RFL系列第3代快速恢复二极管RFNL7RFV系列齐纳二极管分流电阻器高可靠性电阻器

型号- BD7673AG,BD768XFJ,UDZGVTE-1713B,RFV12TG6S,BM2P141W,R6009JND3,BM1P105FJ,BM2P141X,KN 系列,R6507KNJ,BM2P249TF,R6025JNZ,PDZV,UDZFVFHTE-173.9B,UDZGVFHTE-173.9B,R6025JNX,UDZFVTE-178.2B,R6507KNX,UDZFVTE-177.5B,UDZGVFHTE-1718B,UDZFVTE-176.8B,SDR,BM2P131E,MCR01,SCT3022AL,BM2P104QF,UDZGVTE-1724B,MCR03,SCS306AHG,UDZGVTE-1712B,R6509KND3,SDZ,GMR,UDZGVTE-1736B,UDZGVFHTE-176.2B,R6047KNZ4,SCT3120AL,RFS20TJ6S,BM1PXXBFJ,BM2PA15,EDZV,UDZGVTE-1711B,PML50,SCT2280KE,BM2P137QK,R6009ENX,SCS210KGHR,BM1R001XXF,KTR25,SCS240AE2HR,UCR01,UCR03,BM2P131X,BM2P131W,UDZFVFHTE-176.2B,R6003KND3,BM1QXXX,R6009ENJ,SCT3080KL,SCS312AM,SFR,UDZGVFHTE-1716B,UDZGVTE-1722B,BM2P011,UDZGVTE-1710B,R6024KNZ4,BM2P139TF,RFV5BM6S,UCR18,BM2P016,R6547KNZ4,SCS240AE2,BM2P014,BM2P015,BM2P012,UCR10,BM2P013,BM1P101,SCT2750NY,R6070JNZ4,UDZGVFHTE-174.7B,UDZFVFHTE-174.7B,BM2P0361,BZX84B,BM1PXXCFJ,BZX84C,BM2PA35,RFNL10TJ6S,UDZGVTE-1733B,BM2P134E,BM1C102,BM1C101,UDZFVTE-1716B,AC/DC系列,R6511KND3,UDZGVTE-174.3B,SCS210AGHR,BM2P121W,BM2P134EF,BM1P107FJ,BM2P121X,BM2P012T,R6004KNX,UDZGVTE-173.6B,BM1P062FJ,BM2P137TKF,SCT2160KE,R6004JNJ,BD7672BG,R6030JNZ4,RFV,R6524ENZ,R6524ENX,UDZFVTE-1715B,UDZGVTE-1720B,UDZFVTE-1727B,UDZGVTE-175.1B,BM1Q001FJ,BM2P101GK,UDZGVFHTE-1715B,R6515KNX1,R6524ENJ,SCS210KE2,BM2P134Q,BM2P0141,UDZGVFHTE-1727B,R6011ENX,R6015KNX,R6015KNZ,RFVS8TG6S,RFNL10TJ6S*3,BM2P129TF,PML10,UDZFVTE-1718B,MCR10,BM1051F,BM2P133EK,UDZGVFHTE-175.6B,UCR006,UDZGVFHTE-1736B,UDZFVFHTE-175.1B,UDZGVFHTE-1724B,UDZGVFHTE-1712B,BM1P061FJ,BM2P014T,BMXFJ,BM2P0391,R6035ENZ4,UDZFVTE-179.1B,BM2P0151,PML18,R6020ENZ4,R6004KNJ,R6576KNZ4,BM2P101E,MCR25,SCS215AM,SCS215AG,UDZGVTE-1730B,BM1Q002FJ,BM2SCQ124T-LB,RFS30TZ6S,SCS215AE,UDZFVFHTE-173.6B,R6015KNJ,UDZFVFHTE-174.3B,UDZGVFHTE-1713B,R6011ENJ,BM1PXXX,BM2P0161,SCS220AGHR,RFL60TZ6S,MCR18,BM1050AF,BM2P181W,UDZFVTE-1724B,TFZV,UDZFVTE-1736B,R6007ENX,UDZFVTE-1712B,R6504KNJ,RFVS8TJ6S,BM2PXX1,UDZGV,RFL60TS6D,BM2P135TF,R6007ENJ,SCS230AE2,R6504KND3,BD7671FJ,PSR400,SCS210AM,R6035KNZ,SCS210AG,UDZFVTE-1711B,R6515KNX,UDZGVFHTE-179.1B,R6515KNZ,SCS210KE2HR,SCS215KG,R6030ENZ,R6030ENX,BM2P134QF,R6004JND3,BM2P061E,R6504KNX,BM1C102F,R6030KNZ4,R6507KND3,SCS220AM,BM1P06CFJ,PML100,BM2PXXX,R6011KNX,MCR50,SCS220AE,R6007END3,SCS220AG,ESR25,R6511ENX,SDR03,SDR05,R6511ENJ,BM2P064EF,R6515KNJ,BM1C101F,R6530ENZ,ESR,SCS310AHG,R6530ENX,UDZFVTE-1713B,UDZGVFHTE-176.8B,UDZGVFHTE-177.5B,SCT3080AL,UDZGVFHTE-178.2B,ESR10,UDZFV,ESR18,R6011KNJ,SCH2080KE,RGCL,MCR,BM2P051F,TDZV,SCS205KG,UDZFVTE-1720B,BM2P0922F,BM2P131GK,SCS212AGHR,R60XXENX,R6530KNZ4,R6535ENZ4,SCS205KGHR,BM2P0161K,ESR03,ESR01,BM1P066FJ,BD7692FJ,BM2P064E,BM2P052F,SCS212AM,R6012JNX,BM2P159PF,SCS212AG,UFZV,BM2P131FK,RFNL5TJ6S,SCS320AM,R6020ENX,R6024KNX,R6011KND3,R6020ENZ,R6524KNZ4,SCS206AGHR,R6024KNZ,BM2P053F,BD7681FJ,R6520ENZ4,BM1Q103FJ,R6509ENJ,R6020ENJ,BM2P151X,UDZFVTE-1722B,R6024KNJ,R6050JNZ4,RFNL20TJ6S,BM2P151W,R6535KNZ,RFV12TJ6S,UDZFVTE-1710B,MCR100,R6530KNX1,SCS320AHG,SCS310AM,R6509ENX,BM1P065FJ,PSR100,R6012JNJ,BM2P054F,BD7691FJ,BD7679G,SCS308AHG,R6076ENZ4,R6524KNX1,RFS60TZ6S,UDZFVTE-1733B,PML,BM2P0322,RFL30TZ6S,SCT3105KL,PMR,BM1Q104FJ,R6035KNZ4,R60XXKNX,R65XXENX,BM2P26CK,BM2PXXXC,SFR10,R6020JNJ,SCS308AM,UDZFVFHTE-1727B,UDZFVFHTE-1715B,SFR03,R60XX,BM2SCQ12XT,SFR01,R6520ENX,R6524KNX,R6520ENZ,BM1P068FJ,BD7690FJ,R6524KNZ,BD85506F,SCT3060AL,R6520ENJ,UDZV,UDZFVFHTE-1716B,R6009END3,R6524KNJ,SCT3030KL,UDZGVTE-179.1B,BM2SCQ121T-LB,PMR03,RFNL5BM6S,R6020KNZ4,RFV8BM6S,R6002END3,R6020KNX,SCS312AHG,BM2P189TF,R6020KNZ,PMR01,R6006KND3,BM2P061FK,R6015ENZ,BM2P074KF,R6007JNJ,R6020KNJ,UDZFVTE-1730B,BM2P107QKF,SFR25,RFV15TG6S,PMR18,BM1P067FJ,R6042JNZ4,BM2P061GK,PMR10,UDZFVFHTE-1718B,R6004ENJ,R6018JNX,R6004ENX,R6047ENZ4,UDZGVTE-176.8B,R6030JNZ,PMR25,R6509END3,R6015ENJ,R6502END3,SFR18,UDZGVTE-178.2B,KDZV,SCS210KG,RFV8TG6S,UDZGVTE-177.5B,R6007JNX,BM2P091F,R6015ENX,SCS215AGHR,BM2PXXXP,SCT3160KL,R6009JNX,R6020JNZ4,RFNL15TJ6S,R6009JNJ,R6507ENJ,SCT2450KE,R6007KND3,SCS220AE2,R6030ENZ4,R6507ENX,BM2P092F,RFV15TJ6S,SCS220KE2HR,PSR,R6511KNX,R6547ENZ4,SDR10,R6024ENZ4,BM2P093F,R6576ENZ4,UDZLV,RFNL5BGE6S,SCS208AGHR,R6009KNJ,SCT3040KL,SCS310A,RFNL,PTZ,BM2P094F,PSR500,R6511KNJ,SCT3017AL,PFC系列,R6006JND3,R80XXKNX,R6009KNX,R6020JNX,R6020JNZ,BM2P095F,BM2P109TF,SCS220KE2,SCS206AG,SCS304AM,SCT2H12NY,SCT2H12NZ,BM2P0522F,BM2P101W,BM1P101FJ,BM2P101X,BM2SCQ12XT-LB,BM2P101V,R6004END3,UDZFVFHTE-177.5B,UDZGVFHTE-1722B,BM2SCQ123T-LB,R6507END3,UDZFVFHTE-178.2B,UDZGVFHTE-1710B,BM2P016T,UDZFVFHTE-1730B,UDZGVTE-174.7B,BM2P091,UDZFVFHTE-176.8B,BM2P01XT,BM1Q001,UDZFVTE-173.9B,YFZV,R6076KNZ4,LTR18,RFV30TG6S,UDZFVFHTE-1720B,KDZLV,SCS315AM,UDZGVTE-176.2B,SCT2080KE,R6024ENZ,R6024ENX,UDZGVFHTE-1711B,SCS220AE2HR,R6535ENZ,SCS220KGHR,PMR100,LTR10,RFS30TS6D,R6024ENJ,CDZV,SCT3030AL,UDZFVTE-175.1B,BM2P104E,UDZFVFHTE-1733B,R6509KNJ,R6511END3,BM1Q011FJ,BM2P101FK,R6004JNX,UDZFVFHTE-179.1B,R6504END3,UDZGVFHTE-1720B,R6509KNX,SCS315AHG,R6025JNZ4,SCT2120AF,BM2P094,SCS304AHG,UDZFVTE-174.3B,BM2P092,BM2P093,UDZFVFHTE-1710B,UDZGVTE-1718B,BM2P107QK,UDZFVFHTE-1722B,R6007JND3,SCS230AE2HR,R65XXKNX,BM2PA96

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ADS070N12MT8 SiC MOSFET分立器件(ADS070N12MT8 SiC MOSFET discrete)

型号- ADS070N12MT8

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【产品】 1200V/80mΩ的SiC MOSFET IV1Q12080T4，TO247-4封装

瞻芯电子的SiC MOSFET IV1Q12080T4，漏源电压1200V，采用TO247-4封装，该产品存储温度范围为-55℃~175℃，工作结温范围为-55℃~175℃，适用于光伏逆变器、UPS 电源、电机驱动、高压 DC/DC变换器、开关电源等。

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【产品】派恩杰推出国内首款1700V SiC MOSFET，大幅减少辅助开关电源成本

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