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【国产】HMS12050T4:1200V / 50mΩ 碳化硅 MOSFET使用指南

【国产】HMS12050T4:1200V / 50mΩ 碳化硅 MOSFET使用指南 中芯巨能
2025-11-26
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导读:HMS12050T4 是国产品牌华略微(HeroMicro )一款高性能 1200V、50mΩ 碳化硅(SiC

HMS12050T4 是国产品牌华略微(HeroMicro )一款高性能 1200V、50mΩ 碳化硅(SiC)MOSFET,采用 TO-247-4 封装(带开尔文源极引脚),专为高效率、高功率密度、高频电力电子系统设计。凭借 超低导通电阻、高速开关能力、高工作结温(175°C)及快速恢复体二极管,该器件在光伏逆变器、UPS、电机驱动、高压 DC/DC 变换器及服务器电源等领域具有显著优势,可大幅降低系统损耗、提升功率密度并简化热设计。


1. 器件核心参数概览

根据数据手册(HMS12050T4.pdf),关键电气与热学参数如下(TC = 25°C,除非另有说明):

漏源电压(VDS):1200 V

导通电阻 RDS(ON):

50 mΩ(典型值)@ VGS = 20 V, ID = 20 A, TJ = 25°C

80 mΩ @ TJ = 175°C(正温度系数,利于并联均流)

连续漏极电流(ID):

58 A(TC = 25°C)

43 A(TC = 100°C)

脉冲漏极电流(IDM):145 A(受安全工作区限制)

栅极驱动推荐电压:

开通 VGS(on):20 ± 0.5 V

关断 VGS(off):–3.5 V 至 –2 V(负压关断可提升抗干扰能力)

栅极总电荷(Qg):120 nC(@ VDS = 800 V, ID = 20 A)

开关能量(@ ID = 30 A, VDS = 800 V):

导通能量 EON:455.4 μJ

关断能量 EOFF:213.6 μJ

体二极管特性:

反向恢复时间 trr:20 ns

反向恢复电荷 Qrr:143.9 nC

最大功耗(PTOT):344 W(TC = 25°C)

热阻(Rθ(J-C)):0.436 °C/W(业界领先水平)

工作结温范围(TJ):–55°C 至 +175°C

封装:TO-247-4(4 引脚,含开尔文源极)

2. 关键使用优势与注意事项

(1)开尔文源极(Kelvin Source)提升高频性能

TO-247-4 封装提供独立的 开尔文源极引脚(KS),用于驱动回路,与功率源极(S)分离。

此设计 消除源极引线电感对栅极驱动的负反馈影响,显著降低开关振荡,提升 dv/dt 控制能力,特别适合 >100 kHz 高频应用。

(2)推荐使用负压关断

数据手册明确推荐关断电压为 –2 V 至 –3.5 V。负压可:

抑制米勒平台期间的误导通(dv/dt 诱导导通)

提高抗噪声能力

缩短关断延迟时间

(3)驱动电压必须精确控制

开通电压严格限定为 20 ± 0.5 V。过高(>22 V DC)将损坏栅氧层;过低则导致 RDS(ON) 升高、损耗增加。

建议使用 专用 SiC 栅极驱动器(如隔离型驱动 IC),具备欠压锁定(UVLO)、负压输出及高 dv/dt 抗扰度。

(4)超高结温与超低热阻,简化散热

Rθ(J-C) = 0.436 °C/W 意味着在 200 W 功耗下,结温仅比壳温高约 87°C。

结合 +175°C 最大结温,可在紧凑空间内实现高功率输出,减少散热器体积与成本。

(5)体二极管虽快,但仍建议避免硬换流

尽管 trr = 20 ns、Qrr = 143.9 nC 已优于硅 MOSFET,但在高频硬开关拓扑中仍会产生损耗。

理想应用为软开关(如 LLC)或配合外部 SiC 二极管实现同步整流。

(6)PCB 布局关键要点

驱动回路(G–KS)必须 短而紧凑,使用低电感布局(如并行走线、地平面屏蔽)。

功率回路(D–S)与驱动回路 物理隔离,避免耦合噪声。

栅极电阻(RG)需根据开关速度与 EMI 要求优化(参考图 19、20)。

3. 典型应用场景

三相光伏/储能逆变器(主开关管)

UPS 在线式逆变与整流级

电动汽车 OBC 与 DC-DC 转换器

工业电机驱动的逆变桥臂

服务器/通信电源的 PFC 与 LLC 级

4. 总结

HMS12050T4 凭借 1200V 耐压、50mΩ 超低导通电阻、开尔文源极封装、0.436 °C/W 超低热阻及 175°C 高温能力,成为中高功率 SiC MOSFET 的标杆产品。通过采用负压关断、专用驱动器、开尔文连接及优化布局,可在下一代高效、高频、高密度电力电子系统中释放其全部性能潜力。

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深圳市中芯巨能电子有限公司,是一家集元器件贸易、电子产品研发和服务为一体的高科技企业,致力为客户提供可靠的IT产品设计、成本控制和解决方案服务供应商 。
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