国内外型号参数对比报告

UF3C065080T3S与VBM165R32S参数对比报告

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N沟道功率MOSFET参数对比分析报告: UF3C065080T3S与VBM165R32S

一、产品概述

 

UF3C065080T3S:

 

安森美(onsemi) EliteSiC系列,N沟道碳化硅(SiC) Cascode JFET。该器件采用独特的级联结构,将常开型SiC JFET与Si MOSFET共封装,形成一个常关型SiC FET。具有标准栅极驱动特性,可作为Si IGBT、Si FET、SiC MOSFET或超结器件的“直接替换”方案。耐压650V,典型导通电阻80mΩ,最高工作温度175°C,具有极低的栅极电荷和优异的反向恢复特性。封装:TO220-3。适用于电动汽车充电、光伏逆变器、开关电源、PFC、电机驱动及感应加热。

 

VBM165R32S:

 

VBsemi N沟道650V超结(Super Junction)功率MOSFET,低FOM(Ron×Qg),低输入电容,低栅极电荷,通过雪崩能量认证。封装:TO-220。适用于服务器/通信电源、开关电源、功率因数校正、照明及工业应用。

 

二、绝对最大额定值对比

 

参数

 

符号

 

UF3C065080T3S

 

VBM165R32S

 

单位

 

漏-源电压

 

VDSS

 

650

 

650

 

V

 

栅-源电压

 

VGSS

 

±25

 

±30

 

V

 

连续漏极电流 (Tc=25°C)

 

ID

 

31

 

32

 

A

 

连续漏极电流 (Tc=100°C)

 

ID

 

23

 

20

 

A

 

脉冲漏极电流

 

IDM

 

65

 

96

 

A

 

最大功率耗散 (Tc=25°C)

 

PD

 

190

 

190

 

W

 

最大结温

 

TJ(max)

 

175

 

150

 

°C

 

工作与存储温度

 

TJ, Tstg

 

-55 ~ +175

 

-55 ~ +150

 

°C

 

雪崩能量(单脉冲)

 

EAS

 

33

 

1400

 

mJ

 

雪崩电流

 

IAV

 

2.1

 

16

 

A

 

分析:两款器件的耐压等级相同(650V),连续电流能力接近。VBM165R32S 具有显著更高的雪崩能量(1400mJ vs 33mJ)和脉冲电流能力(96A vs 65A),在感性负载和浪涌冲击下表现更可靠。UF3C065080T3S 的最大工作结温更高(175°C),更适合高温环境应用。

 

三、电特性参数对比

3.1 导通特性

 

参数

 

符号

 

UF3C065080T3S

 

VBM165R32S

 

单位

 

漏-源击穿电压

 

V(BR)DSS

 

650 (最小)

 

650 (最小)

 

V

 

栅极阈值电压

 

VGS(th)

 

4 ~ 6

 

2.5 ~ 4.5

 

V

 

导通电阻 (VGS=10V)

 

RDS(on)

 

80 (典型) @ 20A

 

0.085 (典型) @ 10.5A

 

Ω / mΩ

 

正向跨导

 

gfs

 

未提供

 

5.6 (典型)

 

S

 

分析:VBM165R32S的阈值电压范围(2.5-4.5V)比UF3C065080T3S(4-6V)更低、更宽,在低栅极驱动电压下可能更容易开启。两款器件的导通电阻在同一量级(约80-85mΩ)。

 

3.2 动态特性

 

参数

 

符号

 

UF3C065080T3S

 

VBM165R32S

 

单位

 

输入电容

 

Ciss

 

1500

 

3400

 

pF

 

输出电容

 

Coss

 

104

 

80

 

pF

 

反向传输电容

 

Crss

 

2.6

 

4

 

pF

 

总栅极电荷 (VDS=400/520V)

 

Qg

 

51 (典型) @ 20A

 

60 (典型) @ 8A

 

nC

 

栅-源电荷

 

Qgs

 

19

 

15

 

nC

 

栅-漏(米勒)电荷

 

Qgd

 

11

 

19

 

nC

 

分析:UF3C065080T3S 得益于SiC Cascode技术,具有极低的反向传输电容Crss(2.6pF)和较低的输入电容,开关损耗潜力更优,且总栅极电荷与VBM165R32S相近。VBM165R32S 的输出电容更低(80pF vs 104pF)。

 

3.3 开关时间

 

参数

 

符号

 

UF3C065080T3S

 

VBM165R32S

 

单位

 

开通延迟时间

 

td(on)

 

25

 

18

 

ns

 

上升时间

 

tr

 

14

 

24

 

ns

 

关断延迟时间

 

td(off)

 

54

 

80

 

ns

 

下降时间

 

tf

 

11

 

12

 

ns

 

测试条件


 

VDS=400V,ID=20A,带RC吸收电路

 

VDS=520V,ID=8A,Rg=9.1Ω


 

分析:UF3C065080T3S 的上升和下降时间(14ns/11ns)非常快,综合开关速度优异。VBM165R32S 的开通延迟更短(18ns)。两者均具备快速开关能力,但测试条件不同,需注意对比。

 

四、体二极管特性

 

参数

 

符号

 

UF3C065080T3S

 

VBM165R32S

 

单位

 

二极管正向压降

 

VSD

 

1.5 (典型) @ 10A

 

1.5 (最大) @ 8A

 

V

 

反向恢复时间

 

trr

 

16 @ 25°C / 11 @ 150°C

 

60

 

ns

 

反向恢复电荷

 

Qrr

 

119 @ 25°C / 73 @ 150°C

 

5.8

 

nC / μC

 

测试条件


 

VDS=400V,IS=20A,di/dt=2200 A/μs

 

VR=400V, IF=8A, di/dt=100 A/μs


 

分析:UF3C065080T3S 作为SiC器件,其反向恢复性能具有压倒性优势,反向恢复时间极短(11-16ns),且Qrr随温度升高而降低,这是硅基超结器件无法比拟的。VBM165R32S 提供了标准的体二极管参数。

 

五、热特性

 

参数

 

符号

 

UF3C065080T3S

 

VBM165R32S

 

单位

 

结-壳热阻

 

RθJC

 

0.61 (典型) / 0.79 (最大)

 

0.7 (最大)

 

°C/W

 

结-环境热阻

 

RθJA

 

未提供

 

62

 

°C/W

 

分析:两款器件的结-壳热阻都非常低(约0.6-0.7°C/W),表明其封装具有出色的导热能力,有利于高功率耗散下的散热。

 

六、总结与选型建议

 

UF3C065080T3S (SiC Cascode) 优势

 

VBM165R32S (Si Super Junction) 优势

 

◆ 卓越的反向恢复性能(trr极短,Qrr负温度系数)


◆ 更高的工作结温(175°C)


◆ 极低的Crss(2.6pF),开关损耗潜力大


◆ 更快的上升/下降时间(tr/tf)


◆ 技术先进,适用于高效、高频场景

 

◆ 极高的雪崩能量(1400mJ),抗浪涌能力超强


◆ 更宽的栅极阈值电压范围(2.5-4.5V),驱动更灵活


◆ 更高的脉冲电流能力(96A)


◆ 输出电容Coss略低(80pF)


◆ 成熟的超结硅技术,成本可能更具优势

选型建议


选择 UF3C065080T3S (SiC Cascode):

当应用对开关损耗和效率有极致要求时,如高频PFC、高端开关电源。
当反向恢复特性至关重要时,如硬开关拓扑、电机驱动中的续流。
当工作环境温度较高,需要更高结温裕量时。
作为硅基IGBT或MOSFET的高性能直接替换,以提升系统效率。


选择 VBM165R32S (Si Super Junction):

当应用场景存在严重的电压尖峰和浪涌(如工业环境、雷击),需要极强的雪崩耐量时。
当栅极驱动电压较低或变化较大,需要更易开启的器件时。
当设计需要极高的脉冲电流承载能力时。
在成本敏感且对硅基超结技术性能满意的中高频大功率应用中。

备注:本报告基于 UF3C065080T3S(onsemi)和 VBM165R32S(VBsemi)官方数据手册生成。所有参数值均来源于原厂数据手册,且测试条件可能存在差异,实际设计选型请以最新官方文档和具体应用验证为准。


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