时间:2025/12/27 8:16:13
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UK2158L-AE2-R是一款由United Silicon Carbide(UnitedSCD)公司生产的高性能硅基氮化镓(GaN-on-Si)高电子迁移率晶体管(HEMT),专为高频、高效率功率转换应用而设计。该器件采用先进的氮化镓半导体技术,相较于传统的硅基MOSFET,在开关速度、导通电阻和热性能方面具有显著优势,能够有效提升电源系统的功率密度与能效。UK2158L-AE2-R属于低侧驱动优化的增强型(常关型)氮化镓场效应晶体管,适用于AC-DC、DC-DC转换器、服务器电源、电信整流器、工业电源以及可再生能源系统等高要求的应用场景。该器件封装在紧凑的DFN5x6或类似小型化表面贴装封装中,具备优良的散热性能和可靠性,同时兼容自动化贴片生产工艺,适合大规模生产使用。其栅极驱动电压设计与标准硅基MOSFET驱动电路兼容,简化了系统设计升级过程,降低了从传统硅器件向宽禁带半导体过渡的技术门槛。
型号:UK2158L-AE2-R
类型:增强型氮化镓场效应晶体管(eGaN FET)
漏源电压(VDS):650 V
连续漏极电流(ID):30 A(TC = 25°C)
脉冲漏极电流(IDM):90 A
导通电阻(RDS(on)):75 mΩ(典型值,@ VGS = 12 V)
栅源阈值电压(Vth):3.0 V(典型值)
输入电容(Ciss):4500 pF(@ VDS = 100 V)
输出电容(Coss):1100 pF(@ VDS = 100 V)
反向恢复电荷(Qrr):0 C(无体二极管反向恢复)
栅极电荷(Qg):50 nC(@ VDS = 400 V, ID = 30 A)
工作结温范围(Tj):-55 °C 至 +150 °C
封装形式:DFN5x6(双侧冷却选项)
安装方式:表面贴装(SMD)
引脚数:8
极性:N沟道
UK2158L-AE2-R的核心优势在于其基于氮化镓材料的物理特性所带来的卓越开关性能。氮化镓作为一种宽禁带半导体材料,具有比硅更高的临界电场强度和电子迁移率,使得该器件能够在保持高击穿电压的同时实现极低的导通电阻和更快的开关速度。这种特性极大地减少了开关损耗和传导损耗,从而显著提升了电源系统的整体效率,特别是在高频工作条件下表现尤为突出。此外,由于其为增强型器件(即常关型),在栅极电压为零时处于关闭状态,提高了系统在启动和故障情况下的安全性,避免了复杂的偏置电源需求,简化了驱动电路的设计复杂度。
该器件具备极低的输出电容(Coss)和栅极电荷(Qg),使其在硬开关和软开关拓扑中均能实现快速响应和低驱动功耗。同时,氮化镓HEMT结构本身不具备传统MOSFET的体二极管,因此不会产生反向恢复电荷(Qrr ≈ 0),从根本上消除了由体二极管反向恢复引起的电磁干扰(EMI)和额外开关损耗,这对于LLC谐振转换器、图腾柱PFC等对开关噪声敏感的拓扑结构至关重要。
在热管理方面,UK2158L-AE2-R采用DFN5x6封装,底部带有裸露焊盘,支持双面散热设计,有助于将热量高效传导至PCB或外部散热器,提升功率密度和长期运行可靠性。器件还具备良好的抗雪崩能力和过压保护特性,增强了在瞬态工况下的鲁棒性。此外,其引脚排列经过优化,减小了寄生电感,有利于高频开关下的稳定运行,降低电压尖峰风险。所有这些特性共同使UK2158L-AE2-R成为下一代高效、高功率密度电源系统中的理想选择。
UK2158L-AE2-R广泛应用于需要高效率和高频率操作的现代电力电子系统中。典型应用场景包括数据中心服务器电源(如48V转12V中间母线转换器)、电信设备电源模块、工业开关电源(SMPS)、光伏逆变器、电动汽车车载充电机(OBC)以及高密度适配器和充电器。在图腾柱无桥PFC(Power Factor Correction)电路中,该器件凭借其零反向恢复特性,可大幅提高功率因数校正级的效率,减少滤波元件体积,实现更高功率密度的设计。在LLC谐振转换器和移相全桥拓扑中,其快速开关能力支持MHz级开关频率运行,从而缩小磁性元件和电容的尺寸,降低整体系统成本与重量。此外,该器件也适用于无线充电系统、激光驱动电源和高端数字电源模块等新兴领域,满足对小型化、轻量化和绿色能源的需求。得益于其与现有硅基驱动电路的良好兼容性,工程师可以在不大幅修改控制电路的前提下实现从硅到氮化镓的技术升级,加快产品开发周期并提升市场竞争力。
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