【应用】国产碳化硅肖特基功率二极管G3S17010P用于大功率光伏逆变器，有效降低逆变器整体成本
随着光伏逆变器输出功率的增大，需要使用更多的光伏电池组，三相逆变输出最大母线电压也由1000V上升到1500V，主流的电站设计以及光伏组件、逆变器、汇流箱、线缆等所有相关产品均基于直流端1500V的电压要求设计和制造，所以1700V电压等级的功率器件使用越来越广泛。
某客户在开发一款大功率的光伏逆变器，需求一款反向重复电压1700V，正向平均电流10A（Tc=160℃），TO-247AC封装的碳化硅二极管来提高逆变器的效率、功率密度和降低成本。本文推荐国产泰科天润碳化硅肖特基功率二极管G3S17010P。如下图一为光伏逆变器功率变换拓扑图：
图一 光伏逆变器功率变换拓扑图
传统的1000V系统单串组件数量是22块，而1500V系统可以将数量扩充至32块。同样随着电压升高到1500V，相关的功率器件则需要选用1700V功率器件。泰科天润的1700V/10A(G3S17010P)产品搭配IGBT/SiC MOSFET应用于光伏逆变器的优势主要是：G3S17010P对比同类产品正向压降VF约低8-10%，在25℃VF值为1.33V，在175℃VF值为1.88V，低的导通压降有助于减少器件的开关损耗，开关损耗的改善能够提高系统频率，进而缩小电磁性和电容性器件的尺寸，使得系统整体尺寸、重量和成本都将显著减少。如下图二为SiC二极管G3S17010P典型正反向性能曲线图。
图二 G3S17010P性能曲线图
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产品型号
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品类
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晶圆尺寸
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Package
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Config.
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VRRM(V)
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IF(A)(Tc=160℃)
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IF(A)(Tc=125℃)
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IF(A)(Tc=25℃)
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IFSM(A)(Tc=25℃)
|
RTH-JC(Typ.)(℃/W)
|
Qc(nc)(Tj=25℃)
|
Ptot(W)(Tc=25℃)
|
Ptot(W)(Tc=110℃)
|
VF(Typ.)(V)(Tj=25℃)
|
VF(Max.)(V)(Tj=25℃)
|
VF(Typ.)(V)(Tj=175℃)
|
VF(Max.)(V)(Tj=175℃)
|
IR(Typ.)(Tj=25℃)(uA)
|
IR(Max.)(uA)(Tj=25℃)
|
IR(Typ.)(uA)(Tj=175℃)
|
IR(Max.)(uA)(Tj=175℃)
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G51XT
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碳化硅肖特基功率二极管
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4寸
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SOD123
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单芯
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650
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0.65
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1
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1.84
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18
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32.74
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3.6(VR=400V)
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3.8
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1.2
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1.38
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1.6
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1.57
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2
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0.07
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50
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0.2
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100
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