傾佳電子楊茜以48V 3000W 5G電源應(yīng)用為例分析BASiC基本股份國產(chǎn)碳化硅MOSFET B3M040065Z替代超結(jié)MOSFET的優(yōu)勢，并做損耗仿真計(jì)算：

傾佳電子楊茜致力于推動(dòng)國產(chǎn)SiC碳化硅模塊在電力電子應(yīng)用中全面取代進(jìn)口IGBT模塊，助力電力電子行業(yè)自主可控和產(chǎn)業(yè)升級！

傾佳電子楊茜咬住SiC碳化硅MOSFET功率器件三個(gè)必然，勇立功率半導(dǎo)體器件變革潮頭：

傾佳電子楊茜咬住SiC碳化硅MOSFET模塊全面取代IGBT模塊的必然趨勢！

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傾佳電子楊茜咬住650V SiC碳化硅MOSFET單管全面取代SJ超結(jié)MOSFET和高壓GaN 器件的必然趨勢！

技術(shù)說明：以BASiC-B3M040065Z（SiC MOSFET）替代超結(jié)OSG60R033TT4ZF（硅基MOSFET）為例：

一、技術(shù)參數(shù)深度分析

參數(shù)BASiC-B3M040065Z（SiC MOSFET）OSG60R033TT4ZF（硅基超結(jié)MOSFET）

額定電壓VDS650 V ， 600 V

導(dǎo)通電阻RDS(on)40 m（18V, 25C）→ 55 m（175C） ，33 m（10V, 25C）→ 65.6 m（150C）

總柵極電荷Qg60 nC（18V） ，104 nC（10V）

開關(guān)延遲時(shí)間td(on)=10ns（25C） ，td(on)=32.8ns

熱阻R(jc)0.60 K/W（TO-247-4） ，0.35 K/W（TOLL）

體二極管反向恢復(fù)時(shí)間trr=11ns（25C）， trr=184ns

二、BASiC-B3M040065Z的技術(shù)優(yōu)勢

高溫性能優(yōu)異
SiC材料的溫度系數(shù)更優(yōu)，BASiC基本股份國產(chǎn)MOSFET RDS(on)在175C時(shí)僅從40 m升至55 m（+37.5%），而硅基MOSFET在150C時(shí)從33 m升至65.6 m（+98.8%），高溫下導(dǎo)通損耗顯著降低。

開關(guān)損耗更低

更低的柵極電荷（60 nC vs. 104 nC）：驅(qū)動(dòng)損耗和開關(guān)損耗更低，適合高頻應(yīng)用（如100 kHz以上）。

更快的開關(guān)速度（10 ns vs. 32.8 ns）：減少開關(guān)過程中的交疊損耗。

反向恢復(fù)電荷Qrr極低（100 nC vs. 1.2 μC）：在硬開關(guān)拓?fù)洌ㄈ鏐oost）中可顯著降低反向恢復(fù)損耗。

耐壓與可靠性
650V耐壓余量更大，適用于48V系統(tǒng)的高壓瞬態(tài)場景（如LLC諧振變換器），可靠性更高。

封裝兼容性
TO-247-4封裝支持Kelvin源極連接，可減少柵極振蕩，優(yōu)化高頻開關(guān)性能。

三、48V 3000W 5G電源應(yīng)用仿真對比（結(jié)溫150C）

假設(shè)條件：

拓?fù)洌喝珮騆LC諧振變換器，工作頻率 =100kHzfsw=100kHz。

輸入電壓 Vin=48V，輸出功率Po=3000W，效率目標(biāo) >96%。

每路使用2個(gè)MOSFET并聯(lián)，總電流3000W/48V=62.5AIRMS=3000W/48V=62.5A，單管電流 31.25AID=31.25A。

1. 導(dǎo)通損耗對比

BASiC基本股份國產(chǎn)MOSFETBASiC（SiC）B3M040065Z：
RDS(on)=55m（150C），
Pcond=IRMS2?RDS(on)=(31.25)2?0.055=53.7W。

OSG（硅基）OSG60R033TT4ZF：
RDS(on)=65.6m（150C），
Pcond=(31.25)2?0.0656=64.3W。

結(jié)論：BASiC基本股份國產(chǎn)MOSFET導(dǎo)通損耗降低16.6%。

2. 開關(guān)損耗對比

BASiC（SiC）：
Eon=95μJ，Eoff=29μJ（400V, 20A），
Psw=(Eon+Eoff)?fsw=(95+29)?10?6?105=12.4W。

OSG（硅基）：
Eon+Eoff≈Qg?VDS=104nC?400V=41.6μJ，
Psw=41.6?10?6?105=41.6W。

結(jié)論：BASiC基本股份國產(chǎn)MOSFET開關(guān)損耗降低70.2%。

3. 總損耗對比

BASiC-B3M040065Z（SiC MOSFET）OSG60R033TT4ZF（硅基超結(jié)MOSFET）

導(dǎo)通損耗53.7 W,64.3 W

開關(guān)損耗12.4 W,41.6 W

總損耗66.1 W , 105.9 W

效率提升：

BASiC基本股份國產(chǎn)MOSFET總損耗減少37.6%，對應(yīng)效率提升約1.3%（從95.5%提升至96.8%）。

四、替代可行性結(jié)論

技術(shù)優(yōu)勢：BASiC基本股份國產(chǎn)碳化硅MOSFET BASiC-B3M040065Z在高溫、高頻場景下顯著降低損耗，適合高功率密度5G電源。

注意事項(xiàng)：

TO-247-4封裝需優(yōu)化散熱設(shè)計(jì)（熱阻略高）。

需驗(yàn)證驅(qū)動(dòng)電路是否支持18V柵極電壓。

對于驅(qū)動(dòng)負(fù)壓供電的需求，BASiC基本股份提供電源IC1521系列和配套的變壓器以及驅(qū)動(dòng)IC BTL27524.

成本考量：國產(chǎn)SiC器件（如BASiC基本股份）成本和目標(biāo)替換規(guī)格的超結(jié)MOSFET價(jià)格趨同，同時(shí)碳化硅MOSFET方案通過減少散熱需求和提升效率降低系統(tǒng)總成本。

推薦替代場景：高頻（>50 kHz）、高溫（>100C）或高可靠性要求的電源設(shè)計(jì)。

審核編輯 黃宇