6A 650V DFN的SiC二极管130w产品量产 目前免费提供样品
一、前言
pd快充电源适配器有广阔的市场机会 ，目前vivo, huawei, oppo, xiaomi主推标准品是18w-45w ；未来市场主流将会是65w , 80w, 90w, 100w , 120w 甚至200w，有 3-4 路输出 (pd ,+ type c, + type c)的产品。
目前，65w以下，会使用传统si mosfet 或者gan (氮化镓）。因为成本因素不会考虑sic，但对于要求高效率模式98%或以上产品，会在pfc电路中使用sic diode。
碳化硅（sic）器件制成的功率变换器具有更高的阻断电压，更低的导通电阻和更高的导热性，因此有望实现更高的功率密度。在可用的sic器件类型中，与sic jfet或sic晶体管相比，n沟道增强模式sic mosfet具有结构简单，易于设计和低损耗的优势，因此在取代传统si mosfet或si igbt方面具有最大的兼容性。
目前alpha，6a 650v dfn的sic二极管已经在倍思130w产品量产，目前可以免费提供样品
图1倍思推出120w的充电器
根据充电头网站的拆解结果：安森美 ncp1616a1 pfc控制器，驱动nv6127，配合sic二极管，用于功率因数校正。
图2 120w充电器的实物拆解图
碳化硅二极管，用于pfc升压整流，来自香港alpha power，acd06ps065，6a 650v。
图3acd06ps065g规格书
二、sic相关应用场景说明及优势分享
关于sic mosfet 与igbt的使用场景说明：
图4 sic mosfet 与igbt的使用场景说明
经实验测试，采用sic mosfet的电源模块，满载150a20v输出时，效率达到93%，相比igbt模块85%的效率，提升了8个百分点。成本上，开关管和驱动部分成本有所增加，但是变压器、输出电感、半桥输入电容、输出电容、散热型材、散热风扇及整体外壳成本有所下降，整体成本基本维持不变。体积上，变压器体积减小一半，电路板尺寸基本不变，散热型材体积减小一半，散热风扇由1个ø120变为2个ø40，模块整体体积大约减小了1/3。
图5 sic器件成本优势分析
三、经验分享
案例：1200v/75mω高性价比sic mosfet助力6.6kw车载obc全桥逆变，较主流型号成本降低10%。
车载obc充电机电路主要由ac/dc整流、升压pfc、全桥逆变、ac/dc整流四部分组成，obc车载充电机简易电路框图如下图6所示。
图6：obc车载充电机简易电路框图
为提升6.6kw的车载obc充电效率，其全桥逆变的开关管一般选用高耐压、低导通损耗的1200v/80mωsic mosfet做设计，针对这个规格，市场上主流应用的型号为wolfspeed（科锐）的c2m0080120d、littelfuse（力特）的lsic1mo120e0080，均为to-247-3封装，两个型号可以完全pin-pin兼容，市场上的价格也基本相当。
为满足市场端设计研发人员为兼容普通mosfet的栅源工作电压（主要是正电压+15v）设计，并降低系统设计成本的需求，世界知名半导体供应商wolfspeed（科锐）有推出一款自带独立驱动源引脚（又称开尔文源极引脚）的to-247-4封装、具有更低的导通阻抗、单价设计成本相比1200v/80mω的sic mosfet可降低10%的sic mosfet，型号为 c3m0075120k，下面提供下lsic1mo120e0080、c2m0080120d和c3m0075120k电性参数对比，参考如下图7所示。
图7：sic mosfet lsic1mo120e0080、c2m0080120d和c3m0075120k电性参数对比
通过如上图所示，可知，wolfspeed（科锐）新推出的c3m0075120k sic mosfet产品技术优势明显：
（1）在tc=25℃条件下，75mω导通电阻+51nc总栅极电荷，具有更低的开关损耗特性；在高温条件下仍可维持较低的导通电阻，有利于提高工作效率的同时降低了系统的冷却需求；
（2）栅源电压vgs建议值为-4v和+15v，与普通mosfet相同的栅极工作电压设计，产品兼容性更强；
（3） 反向传输电容低至3pf，可有效抑制开关噪声，改善vge波形振铃，避免关断期间因栅极振动过大出现误导通现象；
（4） 器件的总开启时间为33ns，总关闭时间为44ns，具有快速开关能力，可满足用户高速开关的需求。
wolfspeed（科锐）c3m0075120k sic mosfet采用to-247-4封装，共有4个pin脚，分别为pin1（d极）、pin2（s极）、pin3（s极-开尔文源极）、pin4（g极），其实物图和内部功能框图参考如下图8所示。
图8：wolfspeed（科锐）c3m0075120k sic mosfet的实物图和内部功能框图
通过如上图所示，可知：
wolfspeed（科锐）c3m0075120k sic mosfet采用先进的c3msicmosfet技术，经过优化的封装，自带独立驱动源引脚（pin3），又称开尔文源极引脚，其用作栅极驱动电压的参考电势，从而消除电压降对源极（s极）封装寄生电感的影响，可以最大限度地减少门极振荡并减少系统损耗。
除去如上的设计优势外，wolfspeed（科锐）c3m0075120k sic mosfet的漏极和源极之间的爬电距离为8mm，可参考其尺寸图，见下图9所示。
图9：wolfspeed（科锐）c3m0075120k sic mosfet封装尺寸图
最后，总结下wolfspeed（科锐）c3m0075120k sic mosfet器件优势：
1.低损耗
在tc=25℃条件下，75mω导通电阻+51nc总栅极电荷，具有更低的导通损耗和开关损耗特性；同时，在高温tc=100℃条件下，仍可维持较低的导通电阻（典型值为100mω），有利于提高工作效率的同时降低了系统的冷却需求；
采用自带独立驱动源引脚的to-247-4封装，可有效消除电压降对源极封装寄生电感的影响，可以最大限度地减少门极振荡并减少系统损耗；
2.兼容性强
栅源电压vgs建议值为-4v和+15v，与普通mosfet相同的栅极工作电压设计，产品兼容性更强；
3.低开关噪声
反向传输电容低至3pf，可有效抑制开关噪声，改善vge波形振铃，避免关断期间因栅极振动过大出现误导通现象；
4.快速开关能力
器件的总开启时间为33ns，关闭时间为44ns，可满足用户针对高速开关的需求；
5.高安全性
相比to-247-3封装的漏极和源极之间的爬电距离5.44mm，to-247-4封装的漏极和源极之间的爬电距离高达8mm，产品具有更高的安全性；
6.更低的成本
单价成本相比littelfuse（力特）lsic1mo120e0080 和 wolfspeed（科锐）c2m0080120d降低10%，全桥逆变单机用量4颗，可大幅降低系统设计成本。
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图5 sic器件成本优势分析
三、经验分享
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图6：obc车载充电机简易电路框图
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图7：sic mosfet lsic1mo120e0080、c2m0080120d和c3m0075120k电性参数对比
通过如上图所示，可知，wolfspeed（科锐）新推出的c3m0075120k sic mosfet产品技术优势明显：
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图8：wolfspeed（科锐）c3m0075120k sic mosfet的实物图和内部功能框图
通过如上图所示，可知：
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除去如上的设计优势外，wolfspeed（科锐）c3m0075120k sic mosfet的漏极和源极之间的爬电距离为8mm，可参考其尺寸图，见下图9所示。
图9：wolfspeed（科锐）c3m0075120k sic mosfet封装尺寸图
最后，总结下wolfspeed（科锐）c3m0075120k sic mosfet器件优势：
1.低损耗
在tc=25℃条件下，75mω导通电阻+51nc总栅极电荷，具有更低的导通损耗和开关损耗特性；同时，在高温tc=100℃条件下，仍可维持较低的导通电阻（典型值为100mω），有利于提高工作效率的同时降低了系统的冷却需求；
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2.兼容性强
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3.低开关噪声
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6.更低的成本
单价成本相比littelfuse（力特）lsic1mo120e0080 和 wolfspeed（科锐）c2m0080120d降低10%，全桥逆变单机用量4颗，可大幅降低系统设计成本。
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