劍指第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域，國星光電產(chǎn)品布局再完善！近日，國星光電研究院乘勢推出以TO-247-4L為封裝形式的NSiC-KS系列產(chǎn)品，可應(yīng)用于移動儲能、光伏逆變、新能源汽車充電樁等場景，為新能源市場再添實(shí)力猛將！

SiC MOSFET里的“星”封裝  國星光電NSiC-KS

隨著工業(yè)4.0時代及新能源汽車的快速普及，工業(yè)電源、高壓充電器對功率器件開關(guān)損耗、功率密度等性能的要求也不斷提高，新型高頻器件SiC MOSFET因其耐壓高、導(dǎo)通電阻低、開通損耗小等優(yōu)異特點(diǎn)，正以迅猛發(fā)展之勢搶占新能源市場。

國星光電憑借領(lǐng)先的封裝技術(shù)優(yōu)勢，通過科學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計，采用帶輔助源極管腳的TO-247-4L作為NSiC-KS系列產(chǎn)品的封裝形式，并將之應(yīng)用于SiC MOSFET上，取得分立器件在開關(guān)損耗、驅(qū)動設(shè)計等方面的新突破。

國星光電NSiC-KS亮點(diǎn)在何處？

以國星光電第三代半導(dǎo)體 NSiC系列 1200V 80mΩ的SiC MOSFET產(chǎn)品為例，一起來對比常規(guī)TO-247-3L封裝和以TO-247-4L為封裝形式的NSiC-KS封裝在“封裝設(shè)計”“開通損耗”“開關(guān)損耗”及“開關(guān)頻率及誤啟風(fēng)險”四個方面的差異。

采用NSiC-KS封裝的SiC MOSFET，避免了驅(qū)動回路和功率回路共用源極線路，實(shí)現(xiàn)了這兩個回路的解耦，使得NSiC-KS封裝的SiC MOSFET開關(guān)損耗、開通損耗均明顯降低，開關(guān)頻率更快，寄生電感與誤開啟風(fēng)險更低。

01.封裝設(shè)計

NSiC-KS系列產(chǎn)品的封裝形式相對于TO-247-3L，NSiC-KS系列產(chǎn)品多了一個S極管腳，其可稱為輔助源極或者開爾文源極腳KS(Kelvin-Source)。

02.開通損耗

■TO-247-3L封裝：

在SiC MOSFET開通過程中，漏極電流ID迅速上升，較高的電流變化率在功率源極雜散電感Lsource上產(chǎn)生較大的正壓降LSource*(dID)/dt（上正下負(fù)），該壓降使得SiC MOSFET芯片上的門極電壓VGS_real在開通的瞬間不是驅(qū)動電壓的數(shù)值，而是減掉Lsource上產(chǎn)生的電壓，所以，開通瞬間的門極電壓大幅下降，導(dǎo)致ID上升速度減慢，Eon因此而增大。

■NSiC-KS封裝：

基于開爾文源極腳（KS）的存在，門極回路中沒有大電流穿過，沒有來自主功率回路的擾動，芯片的門極能正確地感受到驅(qū)動電壓，從而降低了開通損耗。經(jīng)過實(shí)測對比，NSiC-KS封裝較之TO-247-3L封裝，開通損耗可明顯降低約55%。

03.開關(guān)損耗

由于NSiC-KS封裝開爾文源極腳（KS）可以分離電源源極引腳和驅(qū)動器源極引腳，可減少電感分量的影響，讓SiC MOSFET的高速開關(guān)性能得以充分發(fā)揮。經(jīng)過實(shí)測對比，NSiC-KS封裝較之TO-247-3L封裝，開關(guān)損耗降低約35%。

04.開關(guān)頻率及誤啟風(fēng)險

■開啟時：

TO-247-3L封裝在漏-源間通過大電流時，因源極引腳的電感效應(yīng)，會降低柵極開啟電壓，降低了導(dǎo)通速度。

NSiC-KS封裝中，由于增加了開爾文源極腳（KS），降低了源極引腳電感效應(yīng)，通過SiC  MOSFET的VGS電壓幾乎等于柵極驅(qū)動電壓VDRV。因此，如下圖所示：與TO-247-3L封裝相比，NSiC-KS封裝有助于提高SiC  MOSFET開關(guān)速度。

■關(guān)斷時：

NSiC-KS封裝中柵極回路沒有大電流流過，基本不會產(chǎn)生反向感應(yīng)電動勢VLS，因而受到極低的功率回路的串?dāng)_，減小了關(guān)斷時VGS電壓的振蕩幅度，降低誤開啟的風(fēng)險。

國星光電NSiC-KS SiC MOSFET產(chǎn)品

為滿足市場需求，國星光電NSiC-KS SiC MOSFET產(chǎn)品有多款型號選擇。同時，基于公司具備完整的SiC分立器件生產(chǎn)線，國星光電可根據(jù)客戶需要，提供高性能、高可靠性、高品質(zhì)的產(chǎn)品技術(shù)解決方案。

(來源：國星光電)