蓉矽1200V 40mΩ碳化硅产品NC1M120C40HT用于车载充电机，整体系统效率提升约为2%，峰值可达97%以上

时间： 2024-07-17 来源：蓉矽半导体公众号

技术问答

SiC助力国家实现“双碳”目标

新能源汽车、光伏以及储能的高速发展为以碳化硅为典型代表的第三代半导体在大功率场景应用铺平了道路，也为第三代半导体带来了新的平台。

2024年是800V高电压平台的关键发展时期，通过高压快充技术来解决电动车的补能焦虑问题成为行业共识。要普及全域800V架构，首先需要解决的是高电压平台下充电设备的兼容性问题，包括充电桩、电池、电机等。

1200V SiC MOSFET在OBC中的应用

车载充电机（On-board Charger）是为新能源汽车的动力电池进行充电的电力电子装置。OBC可以将电网中的交流电转化为直流电后充入汽车电池。一般来讲，OBC主回路包含两个模块：PFC（Power Factor Correction）功率因素校正和DC-DC电源转换拓扑。PFC负责对输入电流波形进行控制，使其同步输入电压波形；在降压型DC-DC转换器中，通过采用双有源桥CLLC拓扑结构，得以在充电和放电模式下对电压进行高效率和宽输出。

为了提升充电效率，延长续航里程，800V高压平台成为主流选择。基于传统硅基功率半导体的OBC已在效率和功率密度双重指标上进入瓶颈。使用1200V碳化硅MOSFET对提升OBC功率密度、降低重量具有积极意义和显著效果。

蓉矽半导体OBC应用解决方案

蓉矽半导体自主研发的1200V 40mΩ SiC MOSFET NC1M120C40HT已顺利通过AEC-Q101车规级测试和HV-H3TRB加严可靠性考核，支持11kW/22kW大功率主流充电，适配目前OBC 800V高电压电池发展趋势。

采用1200V SiC器件可以简化系统拓扑复杂度，总损耗可降低50%以上，磁性器件体积可降低70%以上。整体系统效率提升约为2%，峰值可达97%以上。

蓉矽半导体1200V 40mΩ SiC MOSFET电压等级为1200V，最大可持续电流（V_GS=20V，Tc=25℃）达75A。产品特点如下：

采用沟道自对准工艺和凸多边形密铺的元胞布局形式，增加沟道密度、降低沟道电阻，提升器件在单位面积内的电流能力；
采用多晶硅网络优化技术，充分降低栅极内阻，提高器件在开关过程中对输入电容的充放电速度，降低器件开关损耗；
采用结终端优化技术，降低器件在结终端的曲率效应，提高器件耐压能力；
采用开尔文源的PAD设置，降低封装中的杂散电感；
V_DD=800V时，短路耐受时间≥3μs，TO-247-4封装测试开启损耗为635μJ；

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IV2Q06025T4Z	SiC MOSFET	汽车级	650V	25mΩ	99A	2.8V	2.0V	125.0nC	-55°C to 175°C	TO247-4

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产品型号	品类	VDSS(V)	RDS(on)(mΩ)	GEN	Drain Current(A) TC=25℃	VGS(th)(V) (Typ.)	Gate Charge Total(Qg)(nc)	Total Power Dissipation(PTOT)(W)	Junction Temperature(TJ)(MAX)(℃ )	Package	质量等级
WM2V020065K	SiC MOSFET	650V	20mΩ	G2	92A	2.6V	187nc	312W	175℃	TO-247-3	车规级

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