onsemi碳化硅組合JFET：UG4SC075006K4S的技術(shù)解析

在電子工程師的日常工作中，尋找高性能、可靠的功率器件是設(shè)計(jì)成功的關(guān)鍵。今天，我們來(lái)深入探討 onsemi 的 UG4SC075006K4S “Combo - FET”，一款集成了750 V碳化硅（SiC）JFET和低壓硅MOSFET的創(chuàng)新產(chǎn)品。

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產(chǎn)品概述

UG4SC075006K4S將750 V SiC JFET和低壓Si MOSFET集成在一個(gè)TO247 - 4封裝中。這種創(chuàng)新設(shè)計(jì)讓用戶(hù)能夠利用常開(kāi)SiC JFET的優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建常關(guān)開(kāi)關(guān)電路。SiC JFET具有超低導(dǎo)通電阻（(R_{DS(on)})），能最大程度減少傳導(dǎo)損耗，并且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，堅(jiān)固耐用，可應(yīng)對(duì)電路保護(hù)應(yīng)用中的高能量開(kāi)關(guān)需求。對(duì)于開(kāi)關(guān)模式電源轉(zhuǎn)換應(yīng)用，該器件可分別訪(fǎng)問(wèn)JFET和MOSFET的柵極，便于實(shí)現(xiàn)速度控制和多器件并聯(lián)。

產(chǎn)品特性

低導(dǎo)通電阻與常關(guān)能力

單數(shù)字的 (R_{DS (on) }) 意味著更低的傳導(dǎo)損耗，提高了電源效率。同時(shí)，具備常關(guān)能力，使得電路設(shè)計(jì)更加靈活，滿(mǎn)足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

高速控制與并聯(lián)性能

該器件能夠?qū)崿F(xiàn)更好的速度控制，并且在3個(gè)及以上FET并聯(lián)時(shí)，也能保證良好的運(yùn)行性能，這對(duì)于需要高功率輸出的應(yīng)用至關(guān)重要。

高溫耐受性與高脈沖電流能力

其最高工作溫度可達(dá)175 °C，能夠適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境。同時(shí)，具備高脈沖電流能力，可承受瞬間的大電流沖擊。

卓越的魯棒性與熱性能

采用銀燒結(jié)芯片連接技術(shù)，具有出色的熱阻特性，保證了器件在高功率運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性。此外，該器件還具有短路額定能力，提高了系統(tǒng)的可靠性。

環(huán)保特性

該器件無(wú)鉛、無(wú)鹵素，符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)，滿(mǎn)足環(huán)保要求。

典型應(yīng)用

UG4SC075006K4S適用于多種應(yīng)用場(chǎng)景，包括固態(tài)/半導(dǎo)體斷路器、固態(tài)/半導(dǎo)體繼電器、電池?cái)嚅_(kāi)、浪涌保護(hù)、浪涌電流控制以及高功率開(kāi)關(guān)模式轉(zhuǎn)換器（>25 kW）等。這些應(yīng)用領(lǐng)域?qū)ζ骷男阅芎涂煽啃砸髽O高，而UG4SC075006K4S憑借其出色的特性，能夠很好地滿(mǎn)足這些需求。

電氣特性

最大額定值

器件的各項(xiàng)最大額定值為電路設(shè)計(jì)提供了安全邊界。例如，漏源電壓（(V{DS})）最大為750 V，JFET柵極到源極電壓（(V{JGS})）在直流情況下為 - 30至 + 3 V，交流情況下為 - 30至 + 30 V等。在設(shè)計(jì)電路時(shí)，必須嚴(yán)格遵守這些額定值，以避免器件損壞。

熱特性

熱阻（(R_{BC})）是衡量器件散熱性能的重要指標(biāo)。該器件的熱阻典型值為0.16 °C/W，最大值為0.21 °C/W，良好的熱性能有助于保持器件在工作過(guò)程中的穩(wěn)定性。

靜態(tài)特性

在靜態(tài)特性方面，包括漏源擊穿電壓（(BV{DS})）、總漏極泄漏電流（(I{OSS})）、JFET柵極泄漏電流（(I{JGSS})）、MOSFET柵極泄漏電流（(I{GS})）等參數(shù)，都有明確的測(cè)試條件和數(shù)值范圍。例如，(BV{DS}) 在 (V{GS}=0 V)，(V{JGS}=0 V)，(I{D}=1 mA) 時(shí)為750 V。

反向二極管特性

反向二極管的特性對(duì)于電路的反向?qū)ê突謴?fù)性能至關(guān)重要。如二極管連續(xù)正向電流（(I{S})）在 (T{C}<125 °C) 時(shí)最大為120 A，脈沖電流（(I{S,pulse})）在 (T{C}=25 °C) 時(shí)為588 A等。

動(dòng)態(tài)特性

動(dòng)態(tài)特性方面，以MOSFET柵極作為控制端為例，包括輸入電容（(C{iss})）、輸出電容（(C{oss})）、反向傳輸電容（(C{rss})）等參數(shù)。這些參數(shù)影響著器件的開(kāi)關(guān)速度和能量損耗。例如，(C{iss}) 在 (V{DS}=400 V)，(V{GS}=0 V)，(f = 100 kHz) 時(shí)為8374 pF。

推薦柵極驅(qū)動(dòng)方法：ClampDRIVE

由于JFET柵極和MOSFET柵極都可訪(fǎng)問(wèn)，因此可以采用多種參數(shù)和方法來(lái)控制器件的開(kāi)關(guān)行為。推薦的柵極驅(qū)動(dòng)方法是ClampDRIVE方法，通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整JFET柵極電阻值 (R{JG})，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)所需的導(dǎo)通速度、關(guān)斷速度和反向恢復(fù)性能。在導(dǎo)通狀態(tài)下，(R{JG}) 為 (R{JG underline OFF})；在關(guān)斷瞬態(tài)期間，(R{JG}) 保持 (R{JG underline OFF}) 以控制關(guān)斷速度；關(guān)斷后，(R{JG}) 變?yōu)?(R{JG underline ON}) 與 (R{JG underline OFF}) 的并聯(lián)值，可防止反向恢復(fù)問(wèn)題。通過(guò)選擇合適的 (R{JG underline ON}) 和 (R{JG underline OFF})，可以實(shí)現(xiàn)SiC級(jí)聯(lián)FET的最佳開(kāi)關(guān)性能。

封裝與訂購(gòu)信息

該器件采用TO247 - 4封裝，尺寸為15.90x20.96x5.03，5.44P。訂購(gòu)信息顯示，型號(hào)為UG4SC075006K4S的器件，每管裝600個(gè)。

總結(jié)

UG4SC075006K4S是一款性能卓越的碳化硅組合JFET，具有低導(dǎo)通電阻、高溫度耐受性、高脈沖電流能力等諸多優(yōu)點(diǎn)，適用于多種高要求的應(yīng)用場(chǎng)景。通過(guò)合理的電路設(shè)計(jì)和采用推薦的柵極驅(qū)動(dòng)方法，電子工程師可以充分發(fā)揮該器件的性能，設(shè)計(jì)出高效、可靠的電源電路。各位工程師在實(shí)際應(yīng)用中，不妨考慮這款器件，看看它是否能為你的設(shè)計(jì)帶來(lái)新的突破。你在使用類(lèi)似器件時(shí)遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。