国内外型号参数对比报告

Last updated:

UF4C120053K3S与VBP112MC30参数对比报告

Number of views:9999
Back to previous page

N沟道1200V功率半导体开关器件参数对比分析报告: UF4C120053K3S与VBP112MC30

一、产品概述

 

UF4C120053K3S:onsemi EliteSiC系列 1200V SiC Cascode FET。采用独特的“级联”结构,将常开型SiC JFET与Si MOSFET共同封装,形成常关型器件。具有标准栅极驱动特性,可直接替代Si IGBT、Si FET、SiC MOSFET或Si超结器件。封装:TO247-3。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。

 

VBP112MC30:VBsemi N沟道1200V SiC功率MOSFET,具有低FOM(Ron×Qg)、低输入电容和低栅极电荷,雪崩能量额定。封装:TO-247。适用于服务器/通信电源、开关电源(SMPS)、功率因数校正(PFC)和DC/DC转换器。

 

二、绝对最大额定值对比

 

参数


 

符号

 

UF4C120053K3S

 

VBP112MC30

 

单位

 

漏-源电压


 

VDS/VDSS

 

1200

 

1200

 

V

 

栅-源电压

 

VGS/VGSS

 

-20 ~ +20 (DC) / -25 ~ +25 (AC)


 

-10 ~ +22

 

V

 

连续漏极电流 (Tc=25°C)


 

ID

 

34

 

30

 

A

 

连续漏极电流 (Tc=100°C)


 

ID

 

25

 

21

 

A

 

脉冲漏极电流


 

IDM

 

100

 

90

 

A

 

最大功率耗散 (Tc=25°C)


 

PD/Ptot

 

263

 

320

 

W

 

最高结温


 

TJ,max

 

175

 

175

 

°C

 

工作与存储温度范围


 

TJ, Tstg

 

-55 ~ +175

 

-55 ~ +175

 

°C

 

雪崩能量(单脉冲)


 

EAS

 

54.6

 

1200

 

mJ

 

雪崩电流


 

IAS

 

2.7

 

9

 

A

 

分析:两款器件耐压等级相同(1200V)。VBP112MC30 具有显著更高的雪崩能量(1200mJ vs 54.6mJ),在感性负载或UIS应用中可靠性优势巨大。UF4C120053K3S 在Tc=25°C时提供稍高的连续电流(34A vs 30A)和脉冲电流(100A vs 90A)。VBP112MC30的最大功率耗散更高(320W vs 263W)。

 

三、电特性参数对比

3.1 导通特性

 

参数


 

符号

 

UF4C120053K3S

 

VBP112MC30

 

单位

 

漏-源击穿电压


 

V(BR)DSS/BVDS

 

1200 (最小)

 

1200 (最小)

 

V

 

栅极阈值电压


 

VGS(th)

 

4 ~ 6 (4.8典型)

 

2.5 ~ 4.5

 

V

 

导通电阻

 

RDS(on)

 

53典型/67最大 (VGS=12V, ID=20A)


 

80典型 (VGS=18V, ID=30A)

 

mΩ

 

正向跨导


 

gfs

 

未提供

 

16 (典型)

 

S

 

分析:UF4C120053K3S 的导通电阻更低(53mΩ vs 80mΩ),意味着在相同电流下导通损耗更小。VBP112MC30 的阈值电压范围更宽且下限更低(2.5V vs 4V),可能在低栅极驱动电压下更易开启,但需注意其最高栅压为+22V。

 

3.2 动态特性

 

参数


 

符号

 

UF4C120053K3S

 

VBP112MC30

 

单位

 

输入电容


 

Ciss

 

1370 (典型)

 

3000 (典型)

 

pF

 

输出电容


 

Coss

 

43.5 (典型)

 

123 (典型)

 

pF

 

反向传输电容


 

Crss

 

2.2 (典型)

 

10 (典型)

 

pF

 

总栅极电荷


 

Qg

 

37.8 (典型)

 

101 (典型)

 

nC

 

栅-源电荷


 

Qgs

 

10 (典型)

 

29 (典型)

 

nC

 

栅-漏(米勒)电荷


 

Qgd

 

9.5 (典型)

 

33 (典型)

 

nC

 

分析:UF4C120053K3S 的动态特性优势极为明显:总栅极电荷(37.8nC vs 101nC)和各项电容(尤其是Crss 2.2pF vs 10pF,Coss 43.5pF vs 123pF)均大幅低于VBP112MC30,这意味着其栅极驱动功耗更低,开关速度潜力更大,开关损耗显著更小。

 

3.3 开关时间

 

参数

 

符号

 

UF4C120053K3S (测试条件1)


 

VBP112MC30

 

单位

 

开通延迟时间


 

td(on)

 

36

 

25

 

ns

 

上升时间


 

tr

 

12

 

24

 

ns

 

关断延迟时间


 

td(off)

 

80

 

55

 

ns

 

下降时间


 

tf

 

17

 

80

 

ns

 

测试条件

 

VDS=800V, ID=25A,RG,ON=1Ω


 

VDD=800V, ID=20A, Rg=2Ω

 

*


 

分析:VBP112MC30 开通延迟和关断延迟略短,但UF4C120053K3S 的上升时间和下降时间(尤其是下降时间17ns vs 80ns)要快得多。结合其极低的电容和栅极电荷,UF4C120053K3S 在高频开关应用中的整体开关性能优势非常突出。

 

四、体二极管特性

 

参数


 

符号

 

UF4C120053K3S

 

VBP112MC30

 

单位

 

二极管正向压降

 

VFSD/VSD

 

1.28典型/1.65最大 (IS=10A)


 

- (典型) @ 30A

 

V

 

反向恢复时间


 

trr

 

27

 

75

 

ns

 

反向恢复电荷


 

Qrr

 

117 (典型)

 

220 (典型)

 

nC / μC

 

峰值反向恢复电流


 

IRRM

 

未提供

 

60

 

A

 

分析:UF4C120053K3S 的体二极管反向恢复性能远优于VBP112MC30,其反向恢复时间和电荷均小一个数量级以上(Qrr: 117nC vs 220,000nC)。这使得UF4C120053K3S 在硬开关、同步整流等需要体二极管续流的应用中,反向恢复损耗和噪声将大大降低。


注:VBP112MC30的Qrr单位文档标注为μC

 

五、热特性

 

参数


 

符号

 

UF4C120053K3S

 

VBP112MC30

 

单位

 

结-壳热阻


 

RθJC

 

0.44典型/0.57最大

 

未提供

 

°C/W

 

结-环境热阻


 

RθJA

 

未提供

 

40 (最大)

 

°C/W

 

分析:UF4C120053K3S 提供了较低的结-壳热阻(典型0.44°C/W),有利于热量从芯片传递到外壳,在配备良好散热器时能发挥其高功率耗散能力。VBP112MC30未提供RθJC,但其最大RθJA为40°C/W。

 

六、总结与选型建议

 

UF4C120053K3S (onsemi SiC Cascode) 优势


 

VBP112MC30 (VBsemi SiC MOSFET) 优势

 

◆ 极优的动态性能:超低栅极电荷(37.8nC)和电容(Crss=2.2pF)



◆ 超快的开关速度:tr=12ns, tf=17ns



◆ 卓越的反向恢复性能:Qrr=117nC, trr=27ns



◆ 更低的导通电阻:53mΩ vs 80mΩ



◆ 优异的结-壳热阻:RθJC=0.44°C/W(典型)



◆ 栅极驱动兼容性好:标准0-15V驱动


 

◆ 极高的雪崩能量:1200mJ, UIS可靠性极佳



◆ 更低的栅极阈值电压下限:2.5V,易于驱动开启



◆ 更高的最大功率耗散:320W(Tc=25°C)



◆ 更高的连续/脉冲电流额定值(在部分温度点)



◆ 品牌与成本优势(VBsemi)

选型建议

 

选择 VBP112MC30:当应用对雪崩耐量(UIS)有极高要求(如电机驱动、电感负载)、栅极驱动电压较低,且工作频率不是极高,对开关损耗和体二极管反向恢复损耗不敏感时。其成本可能更具竞争力。

 

选择 UF4C120053K3S:当应用追求极致的高频性能和效率,如高频PFC、LLC谐振变换器、高性能电源。其超低的开关损耗和反向恢复损耗能显著提升系统效率。同样适用于需要优异体二极管性能的同步整流或硬开关应用,以及对工作结温要求高(达175°C)的场合。

 

备注:本报告基于 UF4C120053K3S(onsemi)和 VBP112MC30(VBsemi)官方数据手册生成。所有参数值均来源于原厂数据手册,设计选型请以官方最新文档为准。特别注意VBP112MC30文档中反向恢复电荷单位可能为μC,与UF4C120053K3S的nC单位相差1000倍,选型时需重点确认。


Sample Req

QQ

Telephone

400-655-8788

WeChat

WeChat online customer service QR code

Topping

Sample Req
Online
Telephone
WeChat