像梦一样奔驰|全球首款120W PD快充电源专用SiC Diode案例分享( 二 )
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/80mΩ SIC 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；
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