CPM2-1200-0080B 碳化硅功率MOSFET C2MTM MOSFET技术 N沟道增强模式 特点 VDS ID @ 25ºC RDS(on) 1200 V 36 A 80 mΩ 芯片平面图 • 全新C2M SiC MOSFET技术 • 低导通电阻下的高阻断电压 • 具有高阻斷電壓與低導通電阻 • 便于并联，易于驱动 • 雪崩耐受性强 • 无卤素，符合RoHS规范 优势 • 更高的系统效率 • 更低的冷卻需求 • 更高的功率密度 • 更高的系统开关频率 应用 • 太阳能逆变器 • 高压DC/DC转换器 • 电动机 • 开关式电源 • 脉冲电源应用 部件号 晶粒尺寸(mm) CPM2-1200-0080B 3.10 x 3.36 最大额定值（除非另行指定，否则TC = 25ºC） 符号 参数 单位 测试条件 VDSmax 漏源电压 1200 V VGS = 0 V，ID = 100 μA VGSmax 栅源电压 -10/+25 V 绝对最大值 VGSop 栅源电压 -5/+20 V 推荐工作值 ID 连续漏极电流 ID(pulse) 脉冲漏极电流 TJ , Tstg 工作结温和储存温度 TL TProc 36 27 A VGS = 20 V，TC = 25ºC VGS = 20 V，TC = 100ºC 80 A -55到+175 ºC 焊接温度 260 ºC 距外壳1.6mm，持续10秒 最高加工温度 325 ºC 最长10分钟 注(1)：假设RθJC < 0.65 K/W 1 值 CPM2-1200-0080B修订版本B 脉冲宽度tP受Tjmax限制 注 注1 电气特性（除非另行指定，否则TC = 25ºC） 符号 V(BR)DSS VGS(th) 参数 漏源击穿电压 栅极阈值电压 IDSS 零栅极电压漏极电流 IGSS 栅源泄漏电流 RDS(on) 最小值 典型值 最大值 单位 1200 V VGS = 0 V，ID = 100 μA 2.4 3.0 V VDS = 10V，ID = 5 mA 1.7 2.3 V VDS = 10V，ID = 5 mA，TJ = 175ºC 1 80 漏源导通电阻 100 μA VDS = 1200 V，VGS = 0 V 250 nA VGS = 20 V，VDS = 0 V 98 mΩ 153 8.1 gfs 跨导 Ciss 输入电容 950 Coss 输出电容 80 Crss 反向传输电容 7.6 Eoss Coss储能 45 μJ EAS 雪崩能量，单脉冲 1 J EON 导通开关能量 265 EOFF 关断开关能量 135 td(on) 导通延迟时间 11 上升时间 20 关断延迟时间 23 下降时间 19 内部栅极电阻 4.6 tr td(off) tf RG(int) 测试条件 S 7.7 Qgs 栅源电荷 15 Qgd 栅漏电荷 23 Qg 栅极总电荷 62 VGS = 20 V，ID = 20 A VGS = 20 V，ID = 20A，TJ = 175ºC VDS= 20 V，IDS= 20 A VDS= 20 V，IDS= 20 A，TJ = 175ºC 注 图11 图4、5、6 图7 VGS = 0 V pF 图17、18 VDS = 1000 V f = 1 MHz μJ VAC = 25 mV 图16 ID = 20A，VDD = 50V VDS = 800 V，VGS = -5/20 V，ID = 20A，RG(ext) = 2.5Ω，L= 142 μH （封装TO-247-3） ns VDD = 800 V，VGS = -5/20 V ID = 20 A，RG(ext) = 2.5 Ω， RL = 40 Ω，时间相对于VDS 依照IEC60747-8-4第83页之规定 （封装TO-247-3） Ω f = 1 MHz，VAC = 25 mV nC VDS = 800 V，VGS = -5/20 V ID = 20 A 依照IEC60747-8-4第21页之规定 图12 二极管反向特性 符号 VSD 参数 二极管正向电压 典型值 最大值 单位 测试条件 3.3 V VGS = - 5 V，ISD = 10 A 3.1 V VGS = - 5 V，ISD = 10 A，TJ = 175 °C A TC = 25ºC 注2 VGS = - 5 V，ISD = 20 A，VR = 800 V dif/dt = 2400 A/µs 注2 IS 连续二极管正向电流 trr 反向恢复时间 32 ns Qrr 反向恢复电荷 192 nC Irrm 反向恢复峰值电流 10 A 36 注(2)：使用SiC体二极管时，建议的最大VGS = -5V 注(3)：如需了解电感开关及电阻开关的数据和波形，请参阅设备（部件号：C2M0080120D）随附的数据手册。 2 CPM2-1200-0080B修订版本B 注 图8、9、10 典型性能 Conditions: 条件： TJ = -55 °C tp < 200 µs Drain-Source Current, 漏源电流，I (A)IDS (A) DS 60 70 VGS = 20 V 条件： Conditions: VGS = 18 V 50 VGS = 16 V 40 VGS = 14 V 30 20 VGS = 12 V 10 VGS = 20 V TJ = 25 °C tp < 200 µs 60 Drain-Source Current, 漏源电流，I (A)IDS (A) DS 70 VGS = 18 V 50 VGS = 16 V 30 VGS = 12 V 20 VGS = 10 V 10 VGS = 10 V 0 0 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 0.0 2.5 5.0 Drain-Source Voltage, 漏源电压，V (V) VDS (V) DS 60 VGS = 20 V VGS = 18 V 2.0 VGS = 16 V 40 VGS = 14 V On 导通电阻，RD Resistance, RDSS On On (P.U.) DS Drain-Source Current, 漏源电流，I (A) IDS (A) 50 VGS = 12 V 30 VGS = 10 V 20 10 12.5 条件： Conditions: IDS = 20 A VGS = 20 V tp < 200 µs 1.5 1.0 0.5 0.0 0 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 -50 12.5 -25 0 25 240 On Resistance, RDSDSOnOn(mOhms) 导通电阻，R (mOhm) TJ = 175 °C 120 TJ = 25 °C 80 125 150 175 125 150 175 Conditions: 条件： IDS = 20 A tp < 200 µs 200 160 100 图4. 归一化导通电阻与温度曲线图 Conditions: 条件： VGS = 20 V tp < 200 µs 200 75 J 图3. 输出特性(TJ = 175 ºC) 240 50 Junction结温，T Temperature, (°C) TJ (°C) (V) VDS (V) 漏源电压，V Drain-Source Voltage, DS On Resistance, RDSDSOnOn(mOhms) 导通电阻，R (mOhm) 10.0 图2. 输出特性(TJ = 25 ºC) 2.5 条件： Conditions: TJ = 175 °C tp < 200 µs 7.5 Drain-Source Voltage,DSVDS (V) 漏源电压，V 图1. 输出特性(TJ = -55 ºC) TJ = -55 °C 40 160 VGS = 14 V 120 VGS = 16 V 80 VGS = 20 V VGS = 18 V 40 0 0 0 10 20 30 40 50 Drain-Source Current, 漏源电流，I (A) IDS (A) DS 图5. 导通电阻与漏极电流 （对于各种温度） 3 VGS = 14 V 40 CPM2-1200-0080B修订版本B 60 70 -50 -25 0 25 50 75 100 Junction Temperature, TJ (°C) 结温，T J 图6. 导通电阻与温度曲线图 （对于各种栅极电压） 典型性能 40 -7 条件： Conditions: Drain-Source Current, 漏源电流，I (A) IDS (A) DS VDS = 20 V tp < 200 µs -6 -5 -4 -2 -3 -1 0 0 Condition: 条件： VGS = -5 V TJ = -55 °C tp < 200 µs TJ = 175 °C 30 -10 Drain-Source Current, I (A) 漏源电流，I (A) DS DS VGS = 0 V TJ = 25 °C 20 TJ = -55 °C 10 -20 VGS = -2 V -30 -40 -50 -60 0 0 2 4 6 8 10 12 14 Gate-Source Voltage, VGS (V) 栅源电压，V (V) GS 图7. 传输特性 （对于各种结温） -7 -6 -5 -4 -3 -70 (A) 漏源电压，V Drain-Source Voltage, VDS DS (A) 图8. 体二极管特性(-55 ºC) -2 -1 0 Condition: 条件： TJ = 25 °C tp < 200 µs VGS = -5 V -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 0 条件： Condition: VGS = -5 V -10 TJ = 175 °C tp < 200 µs VGS = 0 V 0 -10 -20 VGS = -2 V -30 -40 -50 Drain-Source Current, I (A) 漏源电流，I (A) DS DS Drain-Source Current, I (A) 漏源电流，I (A) DS DS VGS = 0 V -20 VGS = -2 V -30 -40 -50 -60 -60 -70 漏源电压，V Drain-Source Voltage,DSV(A) DS (A) 图9. 体二极管特性(25 ºC) 图10. 体二极管特性(175 ºC) 4.5 25 Conditons 条件： VDS = 10 V IDS = 5 mA 4.0 Conditions: 条件： Gate-Source Voltage, VGS (V) 栅源电压，V (V) GS th Threshold Voltage,(V) Vth (V) 阈值电压，V 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 -25 0 25 50 75 100 Junction Temperature 结温 T (°C) TJ (°C) J 图11. 阈值电压与温度曲线图 4 CPM2-1200-0080B修订版本B 125 150 IDS = 20 A IGS = 100 mA VDS = 800 V TJ = 25 °C 20 3.5 -50 -70 (A) 漏源电压，V Drain-Source Voltage, V DSDS (A) 175 15 10 5 0 -5 0 10 20 30 40 栅极电荷，Q Gate Charge, GQ(nC) G (nC) 图12. 栅极电荷特征 50 60 70 典型性能 -5 -4 -3 -2 -1 -6 0 -5 -4 -3 -2 -1 0 0 条件： Conditions: 0 Conditions: 条件： VGS = 0 V TJ = -55 °C tp < 200 µs TJ = 25 °C tp < 200 µs -10 Drain-Source Current, IDS (A) 漏源电流，I (A) DS VGS = 5 V -10 VGS = 5 V -30 VGS = 10 V VGS = 15 V -40 VGS = 20 V -50 -20 VGS = 10 V DS -20 VGS = 0 V Drain-Source Current,(A) IDS (A) 漏源电流，I -6 -30 VGS = 15 V -40 VGS = 20 V -50 -60 -60 -70 Drain-Source Voltage, 漏源电压，V (V)VDS (V) DS 图13. 第三象限特性(-55ºC) -6 -5 -4 -3 图14. 第三象限特性(25ºC) -2 -1 0 50 0 Conditions: 条件： TJ = 175 °C tp < 200 µs VGS = 0 V 45 VGS = 5 V -10 -30 VGS = 15 V VGS = 20 V -40 -50 OSS -20 VGS = 10 V 40 Stored储能，E Energy, EOSS(μJ) (µJ) Drain-Source Current, IDSDS(A) (A) 漏源电流，I -70 Drain-Source Voltage, VDS (V) (V) 漏源电压，V DS 35 30 25 20 15 10 5 -60 0 0 -70 Drain-Source Voltage,(V) VDS (V) 漏源电压，V 200 400 10000 1000 10000 Conditions: 条件： 1200 Conditions: 条件： TJ = 25 °C VAC = 25 mV f = 1 MHz Ciss Coss 100 Crss 10 TJ = 25 °C VAC = 25 mV f = 1 MHz Ciss 1000 电容 (pF) (pF) Capacitance 电容 (pF) (pF) Capacitance 800 图16. 输出电容储能 图15. 第三象限特性(175ºC) 1000 600 Drain to Source Voltage, 漏源电压，V (V) VDS (V) DS DS Coss 100 10 Crss 1 1 0 50 100 Drain-Source Voltage, 漏源电压，V (V) VDS (V) DS 图17. 电容与漏源 电压曲线图(0 - 200V) 5 CPM2-1200-0080B修订版本B 150 200 0 200 400 600 Drain-Source Voltage, 漏源电压，V (V) VDS (V) DS 图18. 电容与漏源 电压曲线图(0 - 1000V) 800 1000 机械参数 参数 典型值 单位 晶粒尺寸（长x宽） 3.10 × 3.36 毫米 每个暴露的源极焊盘的金属尺寸（长x宽） 1.04 × 1.43 毫米 栅极焊盘尺寸（长x宽） 0.80 × 0.50 毫米 180 ± 40 µm 顶部源极金属化物（铝） 4 µm 顶部栅极金属化物（铝） 4 µm 0.8 / 0.6 µm 晶粒厚度 底部漏极金属化物（镍/银） 芯片尺寸 栅极焊盘 6 CPM2-1200-0080B修订版本B 说明 • 符合RoHS规范 本产品中受RoHS限制材料的含量低于此类物质所允许的最大浓度值（也称为阈值），或者依照欧盟2011/65/EC号指令(RoHS2) 用于可豁免的应用场合（依照2013年1月2日实施的版本）。本产品的RoHS声明可向Cree代表索取或从www.cree.com的“产品 文档”部分获取。 • 符合REACh规范 本产品提供REACh高度关注物质(SVHC)的信息。由于欧洲化学品管理局(ECHA)已发布通告，称其计划在可预见的将来频繁修订 SVHC清单，因此请联系Cree代表，确保您了解最新的REACh SVHC合规性声明。也可索取REACh禁止物质的信息（REACh第67 条款）。 • 本产品并非设计用于以下应用，亦未针对以下应用进行测试：植入人体的装置或者若产品发生故障可能导致死亡、人身伤害或财产损 失的装置，包括但不限于运营核设施所用的设备、生命维持机、心脏除颤器或类似急救医疗设备、飞机导航或通信或控制系统、空中 交通管制系统。 相关链接 • LTSPICE 模型：www.cree.com/power/tools-and-support • SiC MOSFET隔离式栅极驱动器：www.cree.com/power/tools-and-support • SiC MOSFET试用板：www.cree.com/power/tools-and-support • SiC MOSFET参考设计：http://response.cree.com/SiC_RefDesigns 版权所有 © 2015 Cree, Inc.保留所有权利。 本产品并非旨在用于以下装置而设计、测试或计划：植入人体的装置或者若产品发生故障可能导致死亡、人身伤害或财产损失的装置，包括但不限于用 本文所列信息随时可能出现更改，恕不另行通知。 于运营核设施的设备、生命维持机、心脏除颤器或类似的急救医疗设备、飞机导航或通信或控制系统、空中交通管制系统或武器系统。 Cree、Cree徽标和Zero Recovery是Cree, Inc.的注册商标。 Z-REC和Z-FET是Cree, Inc.的商标。 7 CPM2-1200-0080B修订版本B Cree, Inc. 4600 Silicon Drive Cree, Inc. Durham, NC 27703 4600 Silicon Drive 美国电话：+1.919.313.5300 Durham, NC 27703 传真：+1.919.313.5451 美国电话：+1.919.313.5300 www.cree.com/power 传真：+1.919.313.5451 www.cree.com/power