森国科多款SiC MOSFET可用在开关电源、逆变器、充电桩等领域，开关速度快

时间： 2024-03-01 来源：森国科

技术问答

碳化硅是第三代半导体产业发展的重要基础材料，碳化硅功率器件以其优异的耐高压、耐高温、低损耗等性能，能够有效满足电力电子系统的高效率、小型化和轻量化要求。

碳化硅MOSFET具有高频高效，高耐压，高可靠性。可以实现节能降耗，小体积，低重量，高功率密度等特性。主要用于逆变器、镇流器、开关电源、PC电源、电视机电源、充电桩、电焊机电源、手机快充电源。如移动电源功率在10W-100W之间，在充电中MOSFET在不同电路位置有不同的需要（PWM型同步整流电路中可以在三个阶段使用MOSFET）。因而，针对不同功率的应用场合，森国科1200V、1700V的MOSFET都可以满足，也可以满足满足不同功率充电器中不同电路位置的要求。

SiC MOS的开关性能SiC MOS具有快速的开关速度，这是由于碳化硅材料本身的特性以及器件结构的优化。

1）高载流子迁移率：SiC材料具有非常高的电子和空穴迁移率，远高于传统的硅材料。载流子迁移率是指在电场作用下，载流子在晶体中的运动速度。高的迁移率意味着载流子能够更快地在沟道中移动，从而实现快速的开关动作。

2）小沟道尺寸：SiC MOS可以制造出非常小的沟道尺寸。小的沟道尺寸意味着沟道区域的载流子移动距离较短，从而加快了载流子注入和排出的速度。

3）较低的输入电容：SiC MOS器件具有较低的输入电容，这意味着输入信号的响应速度更快。较低的输入电容可以实现更快的栅极充放电过程，从而促进了器件的快速开关。

常见的PC开关电源，专门为机箱内部配件供电的设备，如主板、CPU、显卡、硬盘等，是电脑各部件供电的枢纽，是电脑的重要组成部分。如图所示，开关电源把220V交流电，转换成直流电，分别输送到各个元件，必须为所有的设备不间断地提供稳定连续的电流。PC电源里面最为核心的功率输出元件之一即为MOSFET。

降压转换器依靠MOSFET来执行开关功能，开关交替在电感里存储能量，然后把能量开释给负载。一般选择数百kHz至1MHz以上的频率，由于频率越高，磁性元件可以更小更轻。在开关电源应用中，MOSFET参数除了频率以外，还需要注意输出电容、阈值电压、栅极阻抗和雪崩能量。

功率MOS管实际上是一个双向导电器件，由于工作原理的不同，而导致了其他一些方面的差异。例如：作为主开关的MOS管通常都是硬开关，因此要求开关速度快，以减小开关损耗；而作为整流/续流用的同步MOS管，则要求MOS管具有低导通电阻、体二极管反向恢复电荷小、栅极电阻小和开关特性好等特点，因此，虽然两者都是MOS管，但是它们的工作特性和损耗机理并不一样，对它们的性能参数要求也不一样。

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