GC2M0040120D 产品概述
一、产品简介
GC2M0040120D 是 SUPSiC(国晶微半导体)推出的一款高压 N 沟碳化硅(SiC)功率 MOSFET,封装为 TO-247-3。器件额定漏源电压 1.2 kV,面向高压、高效率电力电子场景设计,兼顾开关速度与导通损耗,适合中大功率变换器与逆变器应用。
二、主要参数与特点
- 型号:GC2M0040120D(N 沟道)
- 漏源电压 Vdss:1.2 kV
- 连续漏极电流 Id:55 A
- 导通电阻 RDS(on):80 mΩ @ Vgs=20 V
- 阈值电压 Vgs(th):3.2 V
- 总栅极电荷 Qg:120 nC(较大)
- 输入电容 Ciss:2.44 nF;输出电容 Coss:171 pF;反向传输电容 Crss:11 pF
- 耗散功率 Pd:278 W
- 工作温度范围:-55 ℃ ~ +150 ℃
- 封装:TO-247-3,便于外部散热处理与模块化设计
三、电气与开关特性要点
- 较高的耐压(1.2 kV)适合高压直流链路与中高压逆变器。
- RDS(on) 在 20 V 栅压下为 80 mΩ,平衡了导通损耗与器件尺寸,适合几十安培等级的功率级。
- 总栅极电荷 Qg=120 nC 与 Ciss=2.44 nF 表明器件在开关转换时需要较大驱动能量,门极驱动器需具备足够电流能力并考虑栅极电阻匹配以控制 dv/dt 和振铃。
- 低 Crss(11 pF)有利于降低 Miller 效应,但在高压快速切换时仍需关注过冲与电磁干扰(EMI)。
四、热管理与封装建议
TO-247-3 封装便于安装大面积散热片或结合绝缘垫使用,建议在设计中:
- 提供低热阻散热路径(铜基板、散热片或水冷片),并按工作点校核结壳温升;
- 使用合适的热界面材料以减小接触热阻;
- 在并联使用时注意栅驱与散热的一致性,避免热失配。
五、典型应用场景与选型建议
适用于:
- 1 kV 级开关电源与中高压逆变器(光伏并网逆变、风电变流器);
- 电动车驱动、高压充电桩、工业电机控制器;
- 高压开关电源、脉冲功率与功率变换模块。
选型建议:
- 若系统频率较高或追求极低开关损耗,应评估 Qg 和 Ciss 带来的驱动能量与开关损耗权衡;
- 对于并联使用,优先确保热设计与共享电流能力,必要时选用带平衡电阻或匹配的栅阻设计;
- 在高 dv/dt 环境下,加装 RC 缓冲、阻尼或有源负载以保护驱动器与减小 EMI。
六、使用注意事项
- 门极驱动电压建议达到 20 V 以获得标称 RDS(on),避免长时间工作在边缘 Vgs 导通区;
- 栅极回路走线应尽量短且具良好接地,降低回路电感;
- 高压应用中注意爬电距离与绝缘要求,按系统安全规范布置。
GC2M0040120D 以其 1.2 kV 等级与较高电流能力,结合 SiC 器件的开关特性,是面向高压高效能电力电子系统的可靠选择。实际设计时请参考器件详细数据手册与应用说明,进行热、驱动与电磁兼容的完整验证。