GC3M0032120D 产品概述
一、概述
GC3M0032120D 是国晶微半导体(SUPSiC)推出的一款 1.2kV 级别的碳化硅(SiC)功率 MOSFET,采用 TO-247-3 封装。该器件面向高压高效率电力电子系统设计,结合 SiC 的高击穿电压、低导通损耗与宽温度工作能力,适用于中高功率换流、逆变与开关电源等场景。
二、主要参数与特性
- 类型:N 沟道 MOSFET
- 漏源电压 Vdss:1.2 kV
- 连续漏极电流 Id:63 A(散热条件相关)
- 最大耗散功率 Pd:283 W(与散热条件相关)
- 导通电阻 RDS(on):32 mΩ @ Vgs = 15 V
- 阈值电压 Vgs(th):2.5 V
- 总栅极电荷 Qg:114 nC(驱动能量要求较高)
- 输入电容 Ciss:3.357 nF
- 输出电容 Coss:129 pF
- 反向传输电容 Crss:8 pF
- 工作温度范围:-40 ℃ ~ +175 ℃
- 封装:TO-247-3(散热片/大金属片为漏极)
这些参数表明器件在高压下仍能维持较低的导通损耗,且在高温环境下具备稳定的工作能力。
三、封装与热管理
TO-247-3 封装便于与散热器直接接触,散热片连接至漏极(tab 为漏极)。考虑到 63 A 的连续电流与 283 W 的耗散能力,实际应用中必须做好散热设计:使用合适的散热器、铜基板或液冷方案并保证良好热阻管理,同时根据工作电流与频率做热结点和结温的裕量设计。
四、典型应用
- 中高压光伏逆变器与储能变换器
- 工业变频器与伺服驱动器
- 不间断电源(UPS)与开关电源(SMPS)高压级
- 电动车驱动与车载电源(高压平台)
- 高频高效电力电子转换场合
五、选型与使用建议
- 栅极驱动:器件在 Vgs=15V 时给出 RDS(on),建议使用能提供足够峰值电流的栅极驱动器以应对 Qg = 114 nC 的充放电需求。驱动电压应参照器件规格,以确保低导通电阻。
- 栅阻与阻尼:由于较大的栅极电荷和高速开关特性,建议加合适的串联栅阻(几欧姆到几十欧姆,依据电路振铃与开关速度权衡)以控制 dv/dt 和减少振荡。
- 布局与寄生:尽量缩小功率回路环路电感,优化旁路与散热路径,减少开关瞬态应力。
- 保护措施:在高压系统中宜配合 TVS、RC 吸收或缓冲网络以抑制浪涌和过压;进行 SOA 与热循环验证以确保可靠性。
六、注意事项
- 数据表标称性能在特定测试条件下给出,实际性能受散热、工作频率与环境影响,应在目标应用系统中做详尽评估。
- 器件静电敏感,装配与测试过程中注意 ESD 防护。
- 在高 dv/dt 环境下需验证栅漏绝缘与耐压裕量,避免因寄生耦合导致误触发或器件失效。
GC3M0032120D 以其 1.2kV 电压等级、较低的导通电阻与宽温工作范围,适合需要高压耐受与高效率的电力电子设计;在设计时需重点关注栅极驱动能力、散热与瞬态保护,以发挥 SiC 器件的性能优势。