首款国产1700V SiC MOSFET获“低碳能效奖“，可提升电源效率4%！
日前，elexcon深圳国际电子展暨嵌入式系统展将“低碳能效奖“颁给了国内首款1700v， 3ω sic mosfet p3m173k0k3，该产品最大导通电流（ids_max）为2a。
p3m173k0k3是派恩杰半导体有限公司针对高压辅助电源应用而开发，具有较高的耐压，极低的栅极电荷，较小的导通电阻rds（on）， 使其广泛适用于工业电机驱动，光伏，直流充电桩，储能变换器器以及ups等三相功率变换系统中辅助电源设计，可以提高辅助电源系统效率、简化驱动电路设计，降低散热成本，大幅度减少辅助开关电源成本。
工业三相供电（400 vac to 690vac）的功率变换系统，其母线电压通常高于600v，母线电压范围在300vdc-1000vdc。为了给系统中的控制器，显示器，风扇以及保护供电，通常需要从高压母线取电，输出小功率5-24v直流给辅助设备供电。由于母线电压通常大于600v，因此辅助电源需要采用2个800v si mos构成的双管反激电路，而采用1700v sic mos 由于可以耐更高的电压，更小的rds（on），可以采用1个 sic mos构成更为简单的反激电路实现，从而大幅减小了元器件数量，设计更简单，驱动设计更容易，缩短开发周期，因此可以用于300v 至1000v输入的反激式拓扑中。sic mos由于具有更小的开关损耗，这可使客户可以直接将装置通过散热片安装在pcb上，无需风冷散热，这极大减少了制造成本，提高了系统的可靠性。与使用硅器件相比，更小的损耗同时意味着可以工作在更高的开关频率，从而减小电源体积和重量，有助于工业设备实现显著小型化、高可靠性和节能化。
图1 三相功率变换系统高压辅助电源应用
应用实例
派恩杰采用1700v sic mos p3m173k0k3，推出65w高压辅助电源解决方案，规格如下：
• 输入电压： 宽电压范围 300vdc -1000vdc
• 输出电压： 24vdc/2.7a
• 工作频率： 100khz
• 拓扑： 单端反激式
图2 派恩杰65w高压辅助电源demo
效率与成本
如图3，图4 所示，相同条件下从实测图可以很清晰的看出派恩杰pnj方案相对普通si mosfet方案性能上有不少的提升，300v满载下效率提升将近4%。与国外竞争产品相比，pnj推出1700v，3ω的sic mos效率可以和rohm 1700v，1ω sic mos sct2h12nz达到相同水平。考虑到高压辅助电源，输入电流通常较小，导通损耗占比较小，开关损耗主导。派恩杰通过优化寄生电容，从而获得更小的开关损耗，采用较大的rds（on）即可获得与国外竞品相同的效率。较大的rds（on），可以采用更小的芯片面积，从而降低sic生产成本，获得价格优势。
图3 不同输入电压满载时的效率
图4 300v不同负载时的效率
派恩杰推出1700v sic mos适合辅助电源设计，更能胜任在特别需要更高耐压以及雪崩等级的工业领域的设计要求，更快的开关速度，极小的开关损耗大幅降低了系统损耗，使得变换器高效化，同时可以通过高频化让电路中的磁性单元体积更小，重量更轻。极小的损耗加上更优异的热传导系数，让工程师在设计散热方面不再烦恼。更高的耐压简化了辅助电源结构，减少了元器件和驱动设计的复杂度，从而大幅降低了辅助开关电源系统成本。
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图1 三相功率变换系统高压辅助电源应用
应用实例
派恩杰采用1700v sic mos p3m173k0k3，推出65w高压辅助电源解决方案，规格如下：
• 输入电压： 宽电压范围 300vdc -1000vdc
• 输出电压： 24vdc/2.7a
• 工作频率： 100khz
• 拓扑： 单端反激式
图2 派恩杰65w高压辅助电源demo
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如图3，图4 所示，相同条件下从实测图可以很清晰的看出派恩杰pnj方案相对普通si mosfet方案性能上有不少的提升，300v满载下效率提升将近4%。与国外竞争产品相比，pnj推出1700v，3ω的sic mos效率可以和rohm 1700v，1ω sic mos sct2h12nz达到相同水平。考虑到高压辅助电源，输入电流通常较小，导通损耗占比较小，开关损耗主导。派恩杰通过优化寄生电容，从而获得更小的开关损耗，采用较大的rds（on）即可获得与国外竞品相同的效率。较大的rds（on），可以采用更小的芯片面积，从而降低sic生产成本，获得价格优势。
图3 不同输入电压满载时的效率
图4 300v不同负载时的效率
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