时间：2025/12/27 8:58:33
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USG50N12是一款由United Silicon Carbide（UnitedSiC，现属于Qorvo）推出的高性能碳化硅（SiC）MOSFET器件。该器件采用先进的碳化硅沟道技术，具备优异的开关特性和导通性能，适用于高效率、高频和高温工作环境下的电力电子应用。USG50N12的命名中，“USG”代表其产品系列，“50”表示其导通电阻约为50mΩ，“N”表示N沟道增强型MOSFET，“12”表示其漏源击穿电压为1200V。该器件广泛应用于工业电源、太阳能逆变器、电动汽车充电系统、不间断电源（UPS）、电机驱动以及高密度功率转换系统中。由于采用了宽带隙半导体材料——碳化硅，USG50N12相比传统硅基IGBT或MOSFET，在开关损耗、导通损耗、热管理及系统整体效率方面具有显著优势。其封装形式通常为行业标准的TO-247-3L或类似封装，便于在现有设计中进行替换和散热设计。此外，该器件具备良好的栅极氧化层可靠性，支持高速开关操作，并可通过并联方式实现更高功率等级的设计需求。
型号：USG50N12
制造商：UnitedSiC (Qorvo)
器件类型：碳化硅MOSFET
漏源电压VDS：1200 V
漏源导通电阻RDS(on)：50 mΩ（典型值，@VGS = 18V）
连续漏极电流ID(@TC=25°C)：50 A
脉冲漏极电流IDM：200 A
栅源电压VGS范围：-10 V 至 +20 V
阈值电压VGS(th)：约3.5 V
输入电容Ciss：约4200 pF
输出电容Coss：约750 pF
反向恢复时间trr：无体二极管反向恢复（或极低）
工作结温范围Tj：-55 °C 至 +175 °C
存储温度范围Tstg：-55 °C 至 +175 °C
封装类型：TO-247-3L
USG50N12作为一款1200V额定电压的碳化硅MOSFET，具备多项关键技术优势，使其在现代高功率密度电源系统中脱颖而出。首先，其50mΩ的低导通电阻显著降低了导通损耗，尤其在大电流工况下能有效提升系统效率。与传统硅基IGBT相比，SiC MOSFET没有拖尾电流问题，因此在高频开关应用中表现出极低的开关损耗。这一特性使得电源系统可以工作在更高的开关频率（如数十kHz至数百kHz），从而减小磁性元件（如电感和变压器）的体积和重量，提高整体功率密度。
其次，碳化硅材料具有更高的热导率和更高的允许结温（最高可达175°C），使USG50N12在高温环境下仍能稳定运行，减少了对复杂散热系统的需求，提升了系统的可靠性和寿命。此外，该器件具备正温度系数的导通电阻特性，有利于多个器件并联使用时的电流均衡，简化了并联设计中的均流挑战。
再者，USG50N12采用增强型（常关型）结构，即在栅极为零偏置时处于关断状态，符合大多数电力电子系统的安全要求，无需复杂的负压关断电路。其栅极驱动电压范围宽（+20V最大），兼容标准的栅极驱动器设计，同时具备较强的抗噪声能力。在体二极管行为方面，虽然SiC MOSFET不具备传统肖特基体二极管，但其寄生体二极管在特定条件下可实现双向导电功能，且反向恢复电荷极小，进一步降低了换流过程中的能量损耗。
最后，该器件通过了严格的可靠性测试，包括高温栅极偏置（HTGB）、高温高压反偏（H3TRB）等认证，确保在恶劣工业环境下的长期稳定性。其TO-247封装具有良好的热机械性能和焊接可靠性，适用于自动化生产和高可靠性应用场景。
USG50N12凭借其高耐压、低损耗和高效率特性，被广泛应用于多种高要求的电力电子系统中。在太阳能光伏逆变器中，它可用于DC-AC转换级，支持高效率MPPT跟踪和并网发电，特别是在组串式和集中式逆变器中表现优异。在电动汽车充电基础设施中，无论是车载充电机（OBC）还是直流快充桩，USG50N12都能在PFC（功率因数校正）和DC-DC变换环节中实现高效能量转换，缩短充电时间并提升系统能效。
在工业领域，该器件适用于大功率电机驱动系统，如伺服驱动器和变频器，能够实现精确的速度和转矩控制，同时降低能耗。在数据中心和通信电源系统中，USG50N12用于高密度AC-DC和DC-DC电源模块，有助于提高电源效率并减少冷却需求，符合绿色节能的发展趋势。
此外，该器件也适用于不间断电源（UPS）系统，尤其是在双变换在线式UPS中，作为逆变器和整流器的关键开关元件，能够在市电异常时快速切换并维持负载供电的连续性。在储能系统（ESS）中，USG50N12可用于电池管理系统（BMS）中的双向DC-DC变换器，实现电能的高效存储与释放。其高温工作能力和高可靠性也使其适合在航空航天、铁路牵引和智能电网等严苛环境中使用。
UF3C50N12K, UF3C50N12AL5S, UMC50N12K
