CPM2-1200-0025B VDS ID @ 25ºC RDS(on) 1200 V 90 A 25 mΩ 碳化硅功率MOSFET C2MTM MOSFET技术 N沟道增强模式 特点 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 • 抗闩锁效应 • 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 • 开关式电源 • 高压DC/DC转换器 • 充电器 • 电动机 • 脉冲电源应用 部件号 晶粒尺寸(mm) CPM2-1200-0025B 4.04 x 6.44 最大额定值（除非另行指定，否则TC = 25ºC） 符号 参数 值 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 60 A VGS =20 V，TC = 25ºC VGS =20 V，TC = 100ºC 250 A -55到 +150 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 < 0.27 K/W 1 90 CPM2-1200-0025B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 = 10 V，ID = 12.5mA 1.8 2.0 V VDS = 10 V， ID = 12.5mA，TJ = 150 °C 2 25 漏源导通电阻 100 μA 600 nA 34 43 mΩ 23.6 gfs 跨导 Ciss 输入电容 2788 Coss 输出电容 220 Crss 反向传输电容 15 Eoss Coss储能 121 μJ EAS 雪崩能量，单脉冲 3.5 J EON 导通开关能量 1.4 EOFF 关断开关能量 0.3 td(on) 导通延迟时间 14 上升时间 32 关断延迟时间 29 下降时间 28 内部栅极电阻 1.1 Qgs 栅源电荷 46 Qgd 栅漏电荷 50 Qg 栅极总电荷 161 tr td(off) tf RG(int) 测试条件 S 21.7 pF 注 图11 VDS = 1200 V，VGS = 0 V VGS = 20 V，VDS = 0 V VGS = 20 V，ID = 50 A VGS = 20 V，ID = 50 A，TJ = 150 °C VDS= 20 V，IDS= 50 A VDS= 20 V，IDS= 50 A，TJ = 150 °C VGS = 0 V VDS = 1000 V f = 1 MHz VAC = 25 mV 图4、5、6 图7 图17、18 图16 ID = 50A，VDD = 50V mJ VDS = 800 V，VGS = -5/20 V， ID = 50A，RG(ext) = 2.5Ω，L= 412 μH ns VDD = 800 V，VGS = -5/20 V ID = 50 A， RG(ext) = 2.5 Ω，RL = 16 Ω 时间相对于VDS 依照IEC60747-8-4第83页之规定 Ω f = 1 MHz，VAC = 25 mV，CISS的ESR nC VDS = 800 V，VGS = -5/20 V ID = 50 A 依照IEC60747-8-4第83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 3.3 V VGS = - 5 V，ISD = 25 A 3.1 V VGS = - 5 V，ISD = 25 A，TJ = 150 °C TC= 25 °C IS 连续二极管正向电流 trr 反向恢复时间 45 ns Qrr 反向恢复电荷 406 nC Irrm 反向恢复峰值电流 13.5 A 90 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，请参阅设备随附的数据手册。 热特性 部件号：C2M0025120D。 RθJC 2 结点到环境的热阻 CPM2-1200-0025B修订版本B 测试条件 40 VGS = - 5 V，ISD = 50 A，TJ = 25 °C VR = 800 V dif/dt = 1000 A/µs 注 图8、9、10 注2 注2 典型性能 150 150 VGS = 20 V Conditions: 条件： TJ = -55 °C tp < 200 µs TJ = 25 °C tp < 200 µs 120 Drain-Source Current, 漏源电流，I (A)IDS (A) VGS = 14 V 90 DS DS Drain-Source Current, 漏源电流，I (A)IDS (A) 120 VGS = 18 V VGS = 12 V 60 VGS = 10 V 30 2.5 5.0 7.5 VGS = 18 V VGS = 16 V VGS = 12 V VGS = 10 V 60 30 0 10.0 0.0 2.5 图1. 输出特性(TJ = -55 °C) 7.5 10.0 图2. 输出特性(TJ = 25 °C) 1.8 Conditions: 条件： TJ = 150 °C tp < 200 µs VGS = 16 V On导通电阻，RD Resistance, RDS On (P.U.) (P.U.) VGS = 18 V VGS = 20 V Conditions: 条件： IDS = 50 A VGS = 20 V tp < 200 µs 1.6 VGS = 14 V 120 VGS = 12 V 90 S On Drain-Source Current, 漏源电流，I (A) IDS (A) DS 5.0 漏源电压，V Drain-Source Voltage,DSVDS (V) 漏源电压，V (V)VDS (V) Drain-Source Voltage, DS 150 VGS = 14 V 90 0 0.0 VGS = 20 V Conditions: 条件： VGS = 16 V VGS = 10 V 60 30 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 0 0.0 2.5 5.0 7.5 -50 10.0 -25 0 60 Conditions: 条件： VGS = 20 V tp < 200 µs On Resistance, RDS DS (mOhms) 导通电阻，R (mOhm) OnOn On Resistance, RDSDSOnOn(mOhms) 导通电阻，R (mOhm) TJ = 150 °C 50 40 TJ = 25 °C TJ = -55 °C 20 10 0 125 150 125 150 40 VGS = 14 V 30 VGS = 16 V VGS = 18 V VGS = 20 V 20 10 0 0 30 60 90 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） 3 100 Conditions: 条件： IDS = 50 A tp < 200 µs 50 30 75 图4. 归一化导通电阻与温度曲线图 80 60 50 J 图3. 输出特性(TJ = 150 °C) 70 25 Junction Temperature, 结温，T (°C) TJ (°C) (V)VDS (V) 漏源电压，V Drain-Source Voltage, DS CPM2-1200-0025B修订版本B 120 150 -50 -25 0 25 50 75 Junction Temperature, 结温，TJ TJ (°C) 图6. 导通电阻与温度曲线图 （对于各种栅极电压） 100 典型性能 100 -5 Conditions: 条件： -4 -2 -1 VGS = 0 V TJ = 150 °C 60 TJ = 25 °C 40 TJ = -55 °C 20 0 0 条件： Condition: TJ = -55 °C tp < 200 µs VGS = -5 V 80 Drain-Source Current, I (A) 漏源电流，I (A) DS DS Drain-Source Current, 漏源电流，I (A) IDS (A) DS VDS = 20 V tp < 200 µs -3 -20 -40 VGS = -2 V -60 -80 0 0 2 4 6 8 10 12 14 Gate-Source Voltage,(V) VGS (V) 栅源电压，V 图7. 传输特性 （对于各种结温） -5 -4 -3 -2 图8. 体二极管特性(-55 ºC) -1 0 Condition: 条件： -5 -4 -3 0 -60 -80 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 -40 VGS = -2 V Condition: 条件： 0 TJ = 150 °C tp < 200 µs -20 VGS = -2 V -60 -80 -100 (A) 漏源电压，V Drain-Source Voltage, V DSDS (A) 图9. 体二极管特性(25 ºC) 图10. 体二极管特性(150 ºC) 4.0 25 Conditons 条件： VDS = 10 V IDS = 12.5 mA 3.5 15 th GS 2.5 Conditions: 条件： IDS = 50 A IGS = 100 mA VDS = 800 V TJ = 25 °C 20 Gate-Source Voltage,(V) VGS (V) 栅源电压，V 3.0 Threshold Voltage,(V) Vth (V) 阈值电压，V 0 -40 -100 漏源电压，V Drain-Source Voltage,DSV(A) DS (A) -1 VGS = 0 V -20 VGS = 0 V -2 VGS = -5 V TJ = 25 °C tp < 200 µs VGS = -5 V 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 -50 -25 0 25 50 75 Junction Temperature 结温 T (°C) TJ (°C) J 图11. 阈值电压与温度曲线图 4 -100 漏源电压，V Drain-Source Voltage, VDS (A) GS CPM2-1200-0025B修订版本B 100 125 150 10 5 0 -5 0 20 40 60 80 100 120 Gate Charge, GQ(nC) 栅极电荷，Q G (nC) 图12. 栅极电荷特性 140 160 180 典型性能 -5 -4 -3 -2 -1 0 -5 -4 -3 -2 -1 0 0 VGS = 0 V 0 Conditions: 条件： TJ = 25 °C tp < 200 µs VGS = 5 V Drain-Source Current, IDS (A) 漏源电流，I (A) DS -20 -40 VGS = 10 V -60 VGS = 15 V -80 VGS = 0 V VGS = 5 V -20 Drain-Source Current, IDS (A) 漏源电流，I (A) DS Conditions: 条件： TJ = -55 °C tp < 200 µs VGS = 10 V VGS = 15 V -40 -60 VGS = 20 V -80 VGS = 20 V -100 Drain-Source Voltage,(V) VDS (V) 漏源电压，V DS 图13. 第三象限特性(-55ºC) -5 -4 -3 -2 图14. 第三象限特性(25ºC) -1 0 150 0 Conditions: 条件： TJ = 150 °C tp < 200 µs VGS = 0 V VGS = 5 V VGS = 10 V -40 -60 90 OSS VGS = 20 V Stored Energy,(μJ) EOSS (µJ) 储能，E 120 -20 VGS = 15 V Drain-Source Current, IDS (A) 漏源电流，I (A) DS -100 Drain-Source Voltage, V(V) 漏源电压，V DS (V) DS 60 30 -80 0 0 -100 Drain-Source Voltage,(V) VDS (V) 漏源电压，V 200 400 DS 1000 1200 图16. 输出电容储能 10000 10000 Ciss Ciss Conditions: 条件： TJ = 25 °C VAC = 25 mV f = 1 MHz 1000 100 Crss 10 Conditions: 条件： TJ = 25 °C VAC = 25 mV f = 1 MHz 1000 Capacitance 电容 (pF) (pF) Coss 电容 (pF) (pF) Capacitance 800 DS 图15. 第三象限特性(150ºC) Coss 100 Crss 10 1 0 50 100 Drain-Source Voltage, (V) VDS (V) 漏源电压，V DS 图17. 电容与漏源 电压(0-200 V) 5 600 Drain to 漏源电压，V Source Voltage, (V)VDS (V) CPM2-1200-0025B修订版本B 150 200 1 0 200 400 600 Drain-Source Voltage, (V)VDS (V) 漏源电压，V DS 图18. 电容与漏源 电压(0-1000 V)曲线图 800 1000 机械参数 参数 典型值 单位 4.04 x 6.44 毫米 1.0 x 4.54 (x3) 毫米 栅极焊盘尺寸（长x宽） 0.50 x 0.80 毫米 晶粒厚度 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 晶粒尺寸（长x宽） 每个暴露的源极焊盘的金属尺寸（长x宽） 底部漏极金属化物（镍/银） 芯片尺寸 栅极焊盘 6 CPM2-1200-0025B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 • C2M PSPICE模型：www.cree.com/power • SiC MOSFET隔离式栅极驱动器参考设计：www.cree.com/power • 碳化硅MOSFET应用注意事项：www.cree.com/power 版权所有 © 2014 Cree, Inc.保留所有权利。 本文所列信息随时可能出现更改，恕不另行通知。 Cree、Cree徽标和Zero Recovery是Cree, Inc.的注册商标。 7 CPM2-1200-0025B修订版本B Cree, Inc. 4600 Silicon Drive Durham, NC 27703 美国电话：+1.919.313.5300 传真：+1.919.313.5451 www.cree.com/power