SUPSiC GC3M0040120D

GC3M0040120D — описание продукта

GC3M0040120D — силовой MOSFET с одним N-каналом на основе карбида кремния (SiC), производимый SUPSiC. Номинальное напряжение сток–исток Vdss составляет 1.2 kV. Компонент предназначен для применения в высоковольтной силовой электронике, включая инверторы среднего и высокого напряжения, преобразователи энергии и промышленные источники питания. Корпус TO-247-3.

Основные электрические параметры:

Напряжение сток–исток: 1.2 kV
Непрерывный ток стока: 66 A
Максимальная рассеиваемая мощность: 326 W
Сопротивление открытого канала RDS(on): 40 mΩ (Vgs = 15 V)
Пороговое напряжение Vgs(th): 2.7 V
Полный заряд затвора Qg: 101 nC
Входная емкость Ciss: 2.9 nF
Выходная емкость Coss: 103 pF
Емкость обратной передачи Crss (Cgd): 5 pF
Диапазон рабочих температур перехода: -40 ℃ ~ +175 ℃
Корпус: TO-247-3

Coss = 103 pF при напряжении 1.2 kV соответствует энергии Eoss ≈ 0.5·Coss·V^2 ≈ 74 µJ за одно выключение. Crss = 5 pF способствует снижению эффекта Миллера и риска повторного включения из-за dv/dt. Заряд затвора Qg = 101 nC требует драйвера, способного подавать кратковременные импульсы тока в несколько ампер.

Оценка потерь и теплового режима:

При токе 66 A и без учета роста температуры потери проводимости составляют Pcond ≈ I^2·Rds_on ≈ 66^2·0.04 ≈ 174 W. При длительной работе с большим током требуется мощный теплоотвод или жидкостное охлаждение. Рост температуры увеличивает Rds_on; тепловой расчет следует выполнять с учетом теплового сопротивления и SOA.

При напряжении выключения 1.2 kV энергия Eoss составляет около 74 µJ за цикл. При частоте 50 kHz потери Coss на один компонент составляют около 3.7 W. Фактические потери при переключении также зависят от dv/dt, di/dt, энергии обратного хода и формы тока.

При напряжении управления 15 V и приблизительно линейном заряде и разряде энергия затвора составляет около 0.5·Qg·Vg ≈ 0.76 µJ за цикл, или около 38 mW при 50 kHz.

Рекомендации по применению:

Для управления рекомендуется использовать 15 V, при этом драйвер должен обеспечивать кратковременный импульсный ток в несколько ампер. Последовательный резистор затвора позволяет контролировать dv/dt и звон. Следует сократить паразитную индуктивность цепей затвор–исток и силовой цепи; между затвором и истоком можно подключить RC-цепь, TVS или ограничитель перенапряжения.

При больших токах рекомендуется использовать надежное теплоотводящее основание или радиатор для TO-247. При необходимости несколько компонентов можно включить параллельно с мерами по выравниванию и распределению тока. Максимальная рабочая температура 175 ℃; для длительной работы при высокой температуре необходимы испытания на термоциклирование и анализ срока службы.

Типичные области применения: инверторы и преобразователи среднего и высокого напряжения на 1.2 kV, включая солнечные инверторы и преобразователи систем накопления энергии; промышленные высоковольтные источники питания, UPS и твердотельные трансформаторы (SST); электроприводы и тяговые системы; импульсные источники мощности и высоковольтные коммутаторы.