SUPSiC GC3M0120090D

GC3M0120090D — описание продукта

Общие сведения
GC3M0120090D — высоковольтный силовой MOSFET с N-каналом на основе карбида кремния (SiC), предназначенный для систем силовой электроники с высокой эффективностью и частотой переключения. Напряжение пробоя составляет 900V; устройство подходит для преобразователей среднего и высокого напряжения, входных каскадов инверторов мощностью от нано- до мегаваттного уровня и промышленных приводов, сочетая низкие потери проводимости с низкими потерями при переключении.

Основные электрические параметры
Тип: MOSFET с N-каналом
Напряжение сток—исток Vdss: 900V
Непрерывный ток стока Id: 23A
Сопротивление во включенном состоянии RDS(on): 120mΩ @ Vgs=15V
Рассеиваемая мощность Pd: 97W
Пороговое напряжение затвора Vgs(th): 2.1V
Полный заряд затвора Qg: 21nC
Входная емкость Ciss: 414pF
Выходная емкость Coss: 48pF
Емкость обратной передачи Crss: 3pF
Диапазон рабочих температур: -55℃ ~ +150℃
Корпус: TO-247-3

Основные преимущества
Высокое напряжение 900V подходит для большинства топологий среднего и высокого напряжения.
Свойства материала SiC обеспечивают более высокую скорость переключения, низкое сопротивление во включенном состоянии и меньшие потери проводимости.
Умеренный заряд затвора 21nC и небольшая Coss помогают поддерживать приемлемые потери при переключении и энергопотребление драйвера на высокой частоте.
Корпус TO-247-3 упрощает отвод тепла и модульную конструкцию, совместимую с промышленными системами охлаждения.

Корпус и тепловой режим
TO-247-3 обеспечивает эффективный отвод тепла и удобство механического монтажа. При номинальной рассеиваемой мощности 97W для реальной эксплуатации необходимо рассчитать мощность и нагрев с учетом радиатора, термоинтерфейсного материала и воздушного или жидкостного охлаждения. При высоком токе или длительной работе под нагрузкой рекомендуется использовать радиатор с низким тепловым сопротивлением и предусмотреть достаточную площадь рассеяния тепла на PCB.

Рекомендации по переключению и управлению
Рекомендуемое напряжение управления затвором — 15V, при котором указано значение RDS(on), чтобы обеспечить низкие потери проводимости.
При Qg=21nC драйвер должен обеспечивать достаточный импульсный ток для управления временем нарастания и спада сигнала и предотвращения перенапряжения или EMI из-за слишком быстрого переключения.
Для регулирования скорости переключения рекомендуется установить последовательно с затвором резистор подходящего номинала и использовать демпфирующую цепь RC или RCD для подавления звона и выбросов.
На стороне высокого напряжения можно применять TVS или демпфер для защиты от импульсных перенапряжений и ограничения обратных пиков.

Типичные области применения
Импульсные источники питания среднего и высокого напряжения (PFC, повышающие и понижающие топологии LLC).
Солнечные инверторы, промежуточные каскады систем накопления энергии и силовые ключи на стороне высокого напряжения.
Промышленные частотно-регулируемые приводы, высокочастотные источники питания и входные каскады зарядных станций для электромобилей.
Другие системы преобразования мощности, требующие высокой эффективности, компактного охлаждения и высокого рабочего напряжения.

Рекомендации по проектированию
При разводке PCB минимизируйте паразитную индуктивность цепей затвора и стока—истока, сокращая длину проводников и площадь контуров.
При параллельном включении учитывайте разброс RDS(on) и распределение тепла; при необходимости используйте элементы выравнивания тока или управление плавным запуском.
При системном проектировании учитывайте изменение температуры перехода в зависимости от режима работы и предусматривайте тепловой запас, чтобы избежать снижения надежности при длительной работе на высокой температуре.
Проверьте SOA, стойкость к короткому замыканию и импульсный ток по полной технической документации производителя.

Надежность и условия эксплуатации
Устройство рассчитано на диапазон рабочих температур от -55℃ до +150℃ и подходит для широкого диапазона температур окружающей среды. При эксплуатации учитывайте тепловое сопротивление переход—корпус и переход—окружающая среда, температурные циклы и результаты испытаний на промышленную надежность; выбирайте запас безопасности и защиту с учетом требований применения.