时间:2025/12/27 8:58:08
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UFR30120是一款由United Silicon Carbide(UnitedSiC,现属于Qorvo)生产的第三代宽禁带半导体功率器件,采用碳化硅(SiC)肖特基二极管技术设计。该器件专为高效率、高频率和高温环境下的电力电子应用而优化,广泛应用于开关模式电源(SMPS)、功率因数校正(PFC)电路、逆变器、不间断电源(UPS)以及电动汽车充电系统等场景。UFR30120以其超低的反向恢复电荷(Qrr)和正向导通压降(Vf),显著降低了开关损耗和传导损耗,从而提高了系统的整体能效并减少了散热需求。该器件采用TO-247封装,具备良好的热性能和机械稳定性,适合在严苛工业环境中长期运行。作为一款650V额定电压、30A额定电流的碳化硅二极管,UFR30120在替代传统硅基快恢复二极管方面具有明显优势,尤其是在高频工作条件下,其性能远超同类硅器件。此外,该产品符合RoHS环保标准,并具备高可靠性与长期供货保障,适用于追求小型化、高效化和高功率密度设计的现代电源系统。
类型:碳化硅肖特基二极管
反向重复电压(VRRM):650V
平均正向整流电流(IF(AV)):30A
峰值正向浪涌电流(IFSM):300A
正向电压(VF):1.7V(典型值,@ IF = 30A, TJ = 25°C)
反向漏电流(IR):1.0mA(最大值,@ VR = 650V, TJ = 150°C)
结温范围(TJ):-55°C 至 +175°C
封装形式:TO-247-2L
热阻结至外壳(RθJC):1.2°C/W
反向恢复时间(trr):≤ 15ns(几乎无反向恢复)
反向恢复电荷(Qrr):~0 nC(理想肖特基行为)
UFR30120的核心优势在于其基于碳化硅材料的物理特性所带来的卓越电气性能。首先,该器件展现出近乎理想的单向导电行为,由于其采用肖特基势垒结构而非PN结,因此在关断过程中几乎不产生反向恢复电荷(Qrr),从而彻底消除了传统硅快恢复二极管在高频开关中产生的严重开关损耗和电磁干扰(EMI)问题。这一特性使得UFR30120特别适用于工作频率高达数百kHz甚至MHz级别的高效率电源拓扑,如图腾柱PFC、LLC谐振转换器和双向DC-DC变换器。其次,其正向导通压降(VF)在全温度范围内保持稳定且较低,即使在高温下也不会像硅二极管那样出现明显的VF上升,这有助于降低连续导通状态下的功率损耗,提升系统热管理效率。
另一个关键特性是其出色的高温工作能力。得益于碳化硅材料的宽带隙(约3.2eV),UFR30120能够在高达+175°C的结温下安全运行,远高于传统硅器件的150°C限制。这意味着在相同功率等级下,可以使用更小体积的散热器甚至实现无风扇冷却,有利于设备的小型化和轻量化设计。此外,该器件具有极低的反向漏电流,在常温下仅为微安级,即使在150°C高温时也控制在1mA以内,确保了待机或低负载工况下的高能效表现。
从可靠性角度看,UFR30120经过严格的工业级认证测试,包括高温反偏(HTRB)、高温栅极偏置(HTGB)和温度循环等,表现出优异的长期稳定性。其TO-247封装不仅提供了良好的电气隔离和机械强度,还便于安装到标准散热片上,兼容现有产线工艺,易于实现从硅器件到碳化硅器件的平滑升级。综合来看,UFR30120凭借其高频、高效、耐高温和高可靠性的特点,已成为新一代绿色能源和高端电源系统中的关键组件。
UFR30120主要应用于对能效和功率密度要求较高的中高功率电力电子系统。在服务器电源、通信电源和工业电源领域,它常被用于功率因数校正(PFC)级,特别是无桥图腾柱PFC拓扑中,利用其零反向恢复特性大幅降低开关损耗,提升整体效率至98%以上。在太阳能光伏逆变器中,该器件可用于直流侧升压电路或交流输出整流部分,提高系统转换效率并减少热量积累。此外,在电动汽车车载充电机(OBC)和直流快充桩中,UFR30120凭借其高频响应能力和高温稳定性,支持更高频率的软开关拓扑设计,缩小磁性元件体积,提升充电效率与功率密度。
在储能系统(ESS)和不间断电源(UPS)中,UFR30120可用于双向DC-DC变换器和逆变桥臂的续流路径,有效降低能量回馈过程中的损耗,延长电池使用寿命。同时,其快速响应特性也有助于提高系统的动态响应能力。在电机驱动领域,尤其是伺服驱动和变频器中,该器件可作为IGBT或SiC MOSFET的续流二极管使用,显著改善换流过程中的电压尖峰和振荡现象,提升系统EMI性能和可靠性。此外,由于其紧凑的封装和高热性能,UFR30120也适用于空间受限但散热条件有限的嵌入式电源模块和高密度板载电源设计。
UF3C30120K3S