国产第三代650V碳化硅(SiC)MOSFET的技术特点

国产第三代650V碳化硅(SiC)MOSFET(型号B3M040065Z)的技术特点可总结如下:

1. 低导通电阻与高温稳定性

低RDS(on):常温(25°C)下导通电阻为40mΩ,与竞品(如ST、Infineon)相当,优于CREE(45mΩ)。

高温性能优异:在175°C高温下,RDS(on)升至55mΩ,增长幅度(37.5%)低于CREE(45mΩ→61mΩ,增长35.5%)和Infineon G2(40mΩ→65mΩ,增长62.5%),显示更优的高温稳定性。

漏电流控制:高温(125℃)下IDSS(静态漏电流)仅为20nA级别,显著低于ST的140nA,表明器件在高温下的可靠性更高。

2. 高效动态开关性能

快速开关速度:

开通延时(Td(on)):常温下10.6ns,高温(125℃)缩短至8.3ns,优于CREE和ST。

关断延时(Td(off)):常温下31ns,高温下34.9ns,显著低于CREE的45.7ns(常温)和49.3ns(高温)。

低开关损耗:

总损耗(Etotal):常温下186μJ,高温下166μJ,优于CREE(200μJ/191μJ)和ST(202μJ/181μJ)。

反向恢复性能:反向恢复电荷量(Qrr)仅0.16μC(常温),低于CREE(0.17μC)和ST(0.25μC),适合高频应用。

3. 热管理与可靠性

结温耐受能力:最高结温(Tjmax)为175°C,与主流竞品一致,满足工业级高温需求。

应用仿真验证:在无桥PFC拓扑中,3.6kW工况下最高结温控制在113°C(散热器温度90°C),导通损耗(9.07W)和开关损耗(4.43W)均衡,显示良好的热设计。

4. 专用驱动方案与米勒钳位功能

驱动解决方案:

提供即插即用驱动板(如BSRD-2423-E501),支持10A峰值驱动电流,兼容1200V器件。

集成隔离变压器(如TR-P15DS23-EE13)和正激DCDC电源芯片(如BTP1521F),优化电源效率。

米勒钳位技术:

通过专用驱动芯片(如BTD5350M)的钳位功能,将下管门极电压从7.3V(无钳位)抑制至2V(有钳位),有效避免误开通,提升桥式电路可靠性。

5. 封装与兼容性

多封装选项:支持TO-247-4(B3M040065Z)、TOLL(B3M040065L)等封装,适配不同应用场景。

兼容主流拓扑:通过双脉冲测试验证了在无桥PFC、LLC、三相全桥等拓扑中的适用性。

总结

国产第三代650V SiC MOSFET(B3M040065Z)在导通电阻、高温稳定性、开关效率及驱动方案上表现突出,尤其在动态损耗和抗干扰设计(米勒钳位)方面具备竞争优势。结合其可靠的热管理能力和兼容性,该产品适用于高频高功率应用场景,如光伏逆变器、电动汽车充电桩、工业电源等,有望推动国产SiC器件在高性能电力电子领域的应用突破。

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