10FZ-SM1-GAN-ETB(LF)(SN) 是一款由 Fuji Electric(富士电机)推出的高功率密度、高性能的碳化硅(SiC)肖特基二极管模块,专为高温、高频及高效率电力电子系统设计。该器件基于第三代宽禁带半导体材料——碳化硅(Silicon Carbide, SiC),具备出色的热稳定性和开关性能,广泛应用于工业电源、可再生能源系统、电动汽车充电基础设施以及高端变频器等场景。该型号为表面贴装型(SM1封装),采用环保无铅(LF表示Lead-Free)和符合RoHS标准的锡镍(SN)镀层工艺,适用于自动化回流焊生产工艺。模块内部集成多个并联的SiC肖特基二极管芯片,以实现大电流承载能力与低导通损耗的平衡。由于其反向恢复特性几乎为零,显著降低了开关过程中的能量损耗与电磁干扰,从而提升整体系统能效。此外,该模块具有较高的反向击穿电压等级,适合在600V至1200V母线电压系统中长期可靠运行。
器件类型:碳化硅肖特基二极管模块
最大重复反向电压(VRRM):1200 V
平均正向整流电流(IF(AV)):10 A
峰值非重复浪涌电流(IFSM):80 A(单次,半正弦波,10ms)
正向电压降(VF):典型值 1.55 V @ 10 A, 25°C
反向漏电流(IR):典型值 200 μA @ 1200 V, 25°C;最大 1 mA @ 1200 V, 150°C
工作结温范围(TJ):-40 °C 至 +175 °C
存储温度范围(TSTG):-40 °C 至 +185 °C
热阻(Rth(j-c)):典型值 3.5 °C/W(从结到外壳)
封装形式:SM1 表面贴装模块
安装方式:表面贴装(SMD),推荐使用回流焊接工艺
引脚材料/表面处理:铜合金,Sn/Ni 镀层(SN),符合无铅标准(LF)
绝缘耐压:≥ 2500 VAC(1分钟,测试于外壳与端子间)
隔离散热底板:陶瓷基板(通常为氮化铝或氧化铝)提供电气隔离与高效导热
10FZ-SM1-GAN-ETB(LF)(SN) 的核心优势在于其采用碳化硅(SiC)半导体材料构建的肖特基势垒结构,这使得它在高压环境下仍能保持极低的正向导通压降和几乎无反向恢复电荷的优异动态特性。传统硅基PIN二极管在关断过程中会产生显著的反向恢复电流,导致额外的开关损耗和EMI噪声,而本器件由于是多数载流子导电器件,不存在少数载流子存储效应,因此在高频斩波应用中表现出色。这一特性极大提升了电源系统的转换效率,尤其是在连续导通模式(CCM)PFC电路或DC-DC升压级中,能够有效减少主开关管(如IGBT或MOSFET)的开通应力与损耗。
该模块设计注重热管理与长期可靠性。其内部采用先进的烧结银工艺或共晶焊技术将SiC芯片固定于高导热陶瓷基板上,确保良好的热传导路径,并降低热机械应力带来的疲劳失效风险。整个模块通过了严格的高温反偏(HTRB)、高温高湿反偏(H3TRB)及温度循环测试,验证了其在恶劣工况下的稳定性。此外,封装结构具备优良的抗湿性和抗污染能力,适合在高湿度或粉尘较多的工业环境中使用。
电气隔离方面,该模块配备绝缘但导热的陶瓷底板(如AlN或Al2O3),允许直接安装于散热器而不必担心短路问题,简化了系统设计并提高了安全性。同时,表面贴装形式使其兼容现代自动化贴片生产线,有利于提高制造效率与一致性。值得注意的是,尽管该器件本身不产生反向恢复电荷,但在布局布线时仍需注意寄生电感的影响,避免因快速dv/dt引起电压过冲而导致击穿风险。总体而言,该器件代表了当前高效电力电子系统中对小型化、高功率密度与绿色节能需求的重要解决方案之一。
该器件广泛用于需要高效率、高频率和高温稳定性的电力转换系统中。典型应用场景包括工业级开关电源(SMPS)中的输出整流或PFC升压二级管,特别是在连续导通模式(CCM)下工作的有源功率因数校正电路中,可显著降低总谐波失真并提高系统效率。在太阳能光伏逆变器中,作为直流侧升压单元的关键整流元件,能够在宽输入电压范围内维持低损耗运行,提升整机MPPT效率与发电收益。此外,在电动汽车车载充电机(OBC)和直流快充桩中,该模块可用于高压DC-DC变换器拓扑(如LLC谐振转换器或移相全桥)中实现高效能量传递,满足严苛的能效标准与空间限制要求。其他适用领域还包括不间断电源(UPS)、伺服驱动器、变频空调压缩机驱动、感应加热设备以及高端服务器电源模块等。由于其宽温区工作能力和出色的瞬态响应特性,也适合部署在环境温度变化剧烈或强制风冷受限的应用场合。
FFSH10120A-F081