【经验】碳化硅肖特基二极管对比硅快速恢复二极管，更低开关损耗可提高效率、降低噪音
碳化硅作为一种宽禁带半导体材料，比传统的硅基器件具有更优越的性能。碳化硅的宽禁带(3.26eV)、高临界场(3×106V/cm)和高导热系数(49W/mK)使功率半导体器件效率更高，运行速度更快，能够有效降低产品成本、体积及重量。
碳化硅具有载流子饱和速度高和热导率大的特点，应用开关频率可达到1MHz，在高频应用中优势明显，其中碳化硅肖特基二极管（SiC JBS）耐压可以达到6000V以上。
相对应的，硅材料的禁带宽度较低，在较低的温度下硅器件本征载流子浓度较高，而高的漏电流会造成热击穿，这限制了器件在高温环境和大功率耗散条件下工作。
1、 碳化硅肖特基二极管器件结构和特征
用碳化硅肖特基二极管替换快速PN 结的快速恢复二极管（FRD)，能够明显减少恢复损耗，有利于开关电源的高频化，减小电感、变压器等被动元件的体积，使开关电源小型化，并降低产品噪音。
2、 碳化硅肖特基二极管的正向特性
碳化硅肖特基二极管的开启导通电压比硅快速恢复二极管较低，如果要降低VF值，需要减薄肖特基势垒的高度，但这会使器件反向偏压时的漏电流增大。
碳化硅肖特基二极管的温度特性与硅快速恢复二极管不同，当温度升高时导通阻抗会增加，VF值也上升，这样器件发热不易发生热失控，更适合并联使用。
同等温度条件下，IF=10A时碳化硅与硅二极管正向导通电压比对，碳化硅肖特基二极管的导通压降为1.5V，硅快速恢复二极管的导通压降为1.7V, 碳化硅材料性能好于硅材料。
3、 碳化硅肖特基二极管的恢复特性
硅快速恢复二极管存在反向漏电流较大和反向恢复时间长的问题，当二极管从正向导通状态切换到反向截止状态时，瞬间会产生极大的反向瞬态冲击电流，器件从正压导通转向反压截止偏压状态。此过程时间长，电流大，会产生较大的损耗，当器件正向电流越大及温度越高时，恢复时间和恢复电流就越大，损耗也就越大。
碳化硅肖特基二极管是一种多数载流子导电器件（单极性器件），在工作过程中不会发生少数载流子存储的现象，也不会产生过大的正反向切换瞬态冲击电流，只有结电容放电的小电流，因此碳化硅肖特基二极管的开关损耗比硅快速恢复二极管更低。使用碳化硅肖特基二极管可以减少损耗，能快速稳定实现器件的正反切换，提高产品的效率和降低产品噪音，同时易于改善EMI。
以下测试结果基于安邦半导体碳化硅肖特基二极管650V/20A，电流特性（5A、10A、15A）：
硅快速恢复二极管（环境温度25℃） 碳化硅肖特基二极管（环境温度25℃）
o 硅快恢复二极管在5A、10A和15A对应的反向恢复电流分别是9.3A、13.0A和15.8A；
o 碳化硅肖特基二极管在5A、10A和15A对应的反向恢复电流分别是2.5A、3.1A和3.6A；
从测试数据来看，在5A、10A、15A三等级电流测试中，碳化硅肖特基二极管的反向恢复电流比硅快恢复二极管小，有利提升产品效率。
硅快速恢复二极管（10A） 碳化硅肖特基二极管（10A）
o 在25℃和125℃时，硅快恢复二极管的反向恢复电流分别是13.2A和24.4A；
o 在25℃和125℃时，碳化硅肖特基二极管的反向恢复电流分别是3.0A和3.1A；
从测试数据来看，在同等温度条件下，IF=10A时，碳化硅肖特基二极管的反向恢复电流低于硅快恢复二极管，因此碳化硅肖特基二极管的损耗同样低于硅快恢复二极管。
4、 安邦半导体碳化硅肖特基二极管主要特性参数及应用
o 最高反向工作电压（VRSM）：二极管能承受的最大反向电压；
o 正向连续导通电流（IF）：二极管长期连续工作时所允许通过的最大正向电流，IF值与器件结温呈负相关关系，结温越高，IF值越小。
o 正向瞬时导通电流（IF）：IFRM及IFSM越大，瞬时抗冲击浪涌能力越强。
o 正向电压（VF）：正向电压越大，二极管的功耗越大，其值越小越好。
o 工作温度（Tj）: Tj的工作温度越宽，说明器件的高温特性越好，可以在高温下工作，不影响器件的性能。
o 反向饱和电流（IR）：也称为漏电流，在反向偏压一定的情况下，反向饱和电流的大小决定了二极管自身的损耗，反向饱和电流越大，二极管的功耗越大，器件本体发热越严重，因此反向饱和电流直接影响二极管的可靠性，其值越小越好；
o 电荷电容（QC）：QC越大，二极管的开关损耗越大。
o 热阻Rth(jc): Rth(jc)值越小，在使用中二极管管芯向外部散热速度越快，器件温度越低，散热效果越好，器件工作稳定性越好。
安邦半导体自主研发推出了650V、1200V系列标准封装碳化硅肖特基二极管产品，具有极高的工作效率，性能优越达到国际先进水平，可广泛应用于新能源充电桩、光伏逆变器、5G微基站电源、轨道交通系统中的辅助电源以及车载OBC等功率因数校正电路（PFC 电路）和DC/DC整流输出电路中。
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 1
本文由一斤蓝莓转载自安邦，原文标题为:碳化硅肖特基二极管的基本特征分析，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。
相关推荐
芯众享面向光伏及储能领域推出碳化硅肖特基二极管和碳化硅MOSFET产品，电流范围10~40A可选
芯众享面向光伏及储能领域推出了碳化硅肖特基二极管、碳化硅MOSFET产品。其中碳化硅肖特基二极管已经在工商业光伏逆变器、组串式光伏逆变器、微型光伏逆变器领域广泛应用。
时科Q-SSC20120-T碳化硅肖特基二极管全应用解析：光伏逆变器、开关电源和新能源汽车充电桩
碳化硅肖特基二极管（SiC Schottky Diode）在现代电子设备中扮演着重要角色，尤其在高功率、高频和高温应用中表现尤为突出。本文中小编将带你探讨时科Q-SSC20120-T碳化硅肖特基二极管在实际中的典型应用，包括光伏逆变器、开关电源和新能源汽车充电桩。
时科碳化硅肖特基二极管Q-SSC20120-T，光伏逆变器、开关电源和新能源汽车充电桩的最佳选择
在电子设备的设计和应用中，选择合适的碳化硅肖特基二极管是确保电路性能和可靠性的关键步骤。时科的碳化硅肖特基二极管又有什么优势呢？本文中时科小编将详细介绍Q-SSC20120-T碳化硅肖特基二极管及其性能优势，帮助工程师朋友更好地了解这款产品的卓越之处。
维安推出应用于光伏微型逆变器的全系列功率器件和完整的系统级解决方案
针对光伏市场应用，维安产品组合包括全系列的功率器件，具体包括高压SJ-MOSFET、中压SGT MOSFET和IGBT模组和第三代半导体碳化硅肖特基二极管SiC SBD，此外，维安还可以提供AC/DC、DC/DC、LDO、保护器件等产品来实现完整的系统级方案。
【选型】基本半导体推出面向面向光伏及储能领域的碳化硅功率器件，电压达1200V
基本半导体面向光伏及储能领域推出了碳化硅肖特基二极管、碳化硅MOSFET和碳化硅功率模块三类产品。其中碳化硅肖特基二极管已经在工商业光伏逆变器、组串式光伏逆变器、微型光伏逆变器领域广泛应用。
碳化硅肖特基二极管的优势及应用
肖特基二极管，又称热载流子二极管，通过金属和半导体接触(肖特基接触)形成肖特基势垒，实现整流。与普通PN结二极管相比，肖特基二极管的反向恢复惯性非常低。因此，肖特基二极管适用于高频整流或高速开关。碳化硅（SiC）是一种高性能的半导体材料，基于SiC的肖特基二极管（SiC Schottky Diode）具有更高能效、更高功率密度、更小尺寸和更高的可靠性，可以在电力电子技术领域打破硅的极限。
【产品】650V/4A的碳化硅肖特基二极管IV1D06004P3，采用TO252-3封装，反向恢复电流、正向恢复电压为零
瞻芯电子推出反向重复峰值电压高达650V的碳化硅肖特基二极管IV1D06004P3，采用TO252-3封装，具有高浪涌电流容量、工作结温高（-55°C ~175°C ）的特点，可高频工作，适用于光伏微逆变器等应用。
【产品】 650V/10A碳化硅肖特基二极管最大结温175°C，主要用于光伏微逆变器、适配器
瞻芯电子（InventChip）推出的IV1D06010O2 – 650V 10A 碳化硅肖特基二极管最大结温为175°C，开关特性不受温度影响，正向导通电压 VF为正温度系数 。应用广泛，主要应用于光伏微逆变器、适配器等方面。
【产品】中电国基南方推出碳化硅肖特基二极管WS3A004065F，工作结温达175°C
中电国基南方（CETC）研发的高压大功率SiC电力电子器件关键技术被评为“第十三届中国半导体创新产品和技术”。中电国基南方公司推出碳化硅肖特基二极管WS3A004065F，TO-220FM封装，满足RoHS要求，用于风力，光伏发电等绿色能源。
光伏逆变器MPPT输出电路中Sic肖特基二极管的作用是什么？
该二极管用到电路中通常起到防逆流的作用，世强有代理力特、罗姆、科锐的碳化硅肖特基二极管，具体的资料都可以在平台搜索到。
电子商城
现货市场
服务
可定制LAMP LED、 CHIP LED、 PLCC LED、 汽车用车规级LED、COB LED的尺寸/电压/电流等参数，电压1.5-37V，电流5-150mA，波长470-940nm。
最小起订量： 30000 提交需求>
可定制单色光灯珠、双色灯珠、全彩灯珠、发光二极管、贴片灯珠、贴片LED等产品，尺寸：0.6*0.3mm-3.2*2.7mm，波长：405-940nm，亮度：24-750mcd，电压：1.5-3.5V。
最小起订量： 3000 提交需求>
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
授权代理品牌：加工与定制
我要提问
登录 | 立即注册
提交评论