CPM2-1200-0160B VDS ID @ 25ºC RDS(on) 1200 V 19 A 160 mΩ 碳化硅功率MOSFET C2TM 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 • LED 照明电源 部件号 晶粒尺寸(mm) CPM2-1200-0160B 2.39 × 2.63 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 19 12.5 A VGS = 20 V，TC = 25ºC VGS = 20 V，TC = 100ºC 40 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 < 0.90 K/W 1 值 CPM2-1200-0160B修订版本A 脉冲宽度tP受Tjmax限制 注 电气特性（除非另行指定，否则TC = 25ºC） 符号 参数 V(BR)DSS 漏源击穿电压 VGS(th) 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 测试条件 V VGS = 0 V，ID = 100 μA 2.4 2.5 V VDS = 10V，IDS = 2.5 mA 1.8 1.9 V VDS = 10V，IDS = 2.5 mA，TJ = 150ºC 1 160 漏源导通电阻 100 μA VDS = 1200 V，VGS = 0 V 250 nA VGS = 20 V，VDS = 0 V 196 290 mΩ 4.8 VGS = 20 V，ID = 10A，TJ = 150ºC VDS= 20 V，IDS= 10 A gfs 跨导 Ciss 输入电容 525 Coss 输出电容 47 Crss 反向传输电容 4 Eoss Coss储能 25 μJ EAS 雪崩能量，单脉冲 600 mJ ID = 10A，VDD = 50V EON 导通开关能量 79 EOFF 关断开关能量 57 μJ VDS = 800 V，VGS = -5/20 V，ID = 10A，RG(ext) = 2.5Ω，L= 256 μH td(on) 导通延迟时间 9 上升时间 11 关断延迟时间 16 下降时间 10 内部栅极电阻 6.5 tr td(off) tf RG(int) S VGS = 20 V，ID = 10 A 4.3 Qgs 栅源电荷 7 Qgd 栅漏电荷 14 Qg 栅极总电荷 34 pF ns VDS= 20 V，IDS= 10 A，TJ = 150ºC VGS = 0 V VDS = 1000 V f = 1 MHz VAC = 25 mV 注 图11 图4、5、6 图7 图17、18 图16 VDD = 800 V，VGS = -5/20 V ID = 10 A RG(ext) = 2.5 Ω，RL = 80 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 nC VDS = 800 V，VGS = -5/20 V ID = 10 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 IS 连续二极管正向电流 典型值 最大值 单位 3.3 V 3.1 19 A trr 反向恢复时间 23 ns Qrr 反向恢复电荷 105 nC Irrm 反向恢复峰值电流 9 A 测试条件 VGS = -5 V，IF=5 A VGS = -5V，IF=5 A，TJ = 150 ºC 注 图8、9、10 TC = 25ºC 注2 VGS = - 5 V，ISD = 10 A，VR = 800 V dif/dt = 3200 A/µs 注2 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：C2M0160120D。 符号 2 参数 RθJC 从结点到表面的热阻 RθJA 热阻，结点到环境 CPM2-1200-0160B修订版本A 典型值 最大值 0.9 1.0 40 单位 K/W 测试条件 注 图21 典型性能 40 35 条件： Conditions: VGS = 20 V VGS = 18 V Drain-Source Current, 漏源电流，I (A)IDS (A) 30 VGS = 16 V VGS = 14 V 20 15 VGS = 12 V 10 VGS = 10 V 5 VGS = 18 V 30 VGS = 16 V 25 VGS = 14 V DS 25 VGS = 20 V TJ = 25 °C tp < 200 µs 35 DS Drain-Source Current, 漏源电流，I (A)IDS (A) 40 Conditions: 条件： TJ = -55 °C tp < 200 µs 20 VGS = 12 V 15 VGS = 10 V 10 5 0 0 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 0.0 2.5 5.0 VGS = 20 V 30 S On VGS = 16 V 25 VGS = 14 V 20 12.5 VGS = 12 V VGS = 10 V 15 Conditions: 条件： IDS = 10 A VGS = 20 V tp < 200 µs 2.0 VGS = 18 V On导通电阻，RD Resistance, RDS On(P.U.) (P.U.) DS Drain-Source Current, 漏源电流，I (A) IDS (A) 2.5 Conditions: 条件： TJ = 150 °C tp < 200 µs 35 10.0 图2. 输出特性(TJ = 25 ºC) 图1. 输出特性(TJ = -55 ºC) 40 7.5 Drain-Source Voltage,DSVDS (V) 漏源电压，V Drain-Source Voltage, 漏源电压，V (V)VDS (V) DS 10 1.5 1.0 0.5 5 0 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 0.0 12.5 -50 -25 0 TJ = 150 °C 240 TJ = 25 °C 160 TJ = -55 °C 80 0 125 150 125 150 280 240 VGS = 14 V 200 VGS = 16 V 160 VGS = 18 V VGS = 20 V 120 80 40 0 0 5 10 15 20 25 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 = 10 A tp < 200 µs 320 On Resistance, RDSDSOnOn(mOhms) 导通电阻，R (mOhm) DS On On Resistance, RDS On (mOhms) 导通电阻，R (mOhm) 360 320 75 图4. 归一化导通电阻与温度曲线图 Conditions: 条件： VGS = 20 V tp < 200 µs 400 50 J 图3. 输出特性(TJ = 150 ºC) 480 25 Junction Temperature, 结温，T (°C) TJ (°C) (V)VDS (V) 漏源电压，V Drain-Source Voltage, DS CPM2-1200-0160B修订版本A 30 35 -50 -25 0 25 50 75 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） 100 典型性能 20 -5 Conditions: 条件： 漏源电流，I (A) IDS (A) Drain-Source Current, DS VDS = 20 V tp < 200 µs -4 -3 -2 -1 0 条件： Condition: VGS = -5 V TJ = 150 °C 0 TJ = -55 °C tp < 200 µs 15 -5 Drain-Source Current, I (A) 漏源电流，I (A) DS DS VGS = 0 V TJ = 25 °C 10 TJ = -55 °C 5 -10 VGS = -2 V -15 -20 -25 -30 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） -4 -3 图8. 体二极管特性(-55 ºC) -1 -2 条件： Condition: TJ = 25 °C tp < 200 µs VGS = -5 V Drain-Source Current, I (A) 漏源电流，I (A) DS DS VGS = 0 V -5 0 -4 -3 -1 -2 0 -5 -10 VGS = -2 V -15 -20 -25 0 Condition: 条件： TJ = 150 °C tp < 200 µs VGS = 0 V -15 -20 -25 -30 -35 图10. 体二极管特性(150 ºC) 3.5 VDS = 10 V IDS = 2.5 mA 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 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 CPM2-1200-0160B修订版本A 100 125 Conditions: 条件： IDS = 10 A IGS = 100 mA VDS = 800 V TJ = 25 °C 20 Gate-Source Voltage, VGS (V) 栅源电压，V (V) GS Threshold Voltage, Vth (V) 阈值电压，V (V) th 25 Conditons 条件： -25 -35 (A)(A) 漏源电压，V Drain-Source Voltage, DS VDS 图9. 体二极管特性(25 ºC) -50 -5 -10 -30 (A) 漏源电压，V Drain-Source Voltage, DS VDS (A) 0 VGS = -2 V VGS = -5 V Drain-Source Current, I (A) 漏源电流，I (A) DS DS -5 -35 (A) 漏源电压，V Drain-Source Voltage, VDS DS (A) GS 150 15 10 5 0 -5 0 5 10 15 20 25 Gate Charge,GQ(nC) 栅极电荷，Q G (nC) 图12. 栅极电荷特征 30 35 40 典型性能 -5 -4 -3 -2 -1 0 -5 -4 -3 -2 -1 0 0 Conditions: 条件： TJ = -55 °C tp < 200 µs 0 条件： Conditions: TJ = 25 °C tp < 200 µs VGS = 0 V DS VGS = 10 V -15 VGS = 15 V -20 VGS = 20 V -25 -10 VGS = 10 V DS Drain-Source Current,(A) IDS (A) 漏源电流，I -10 -5 VGS = 5 V Drain-Source Current,(A) IDS (A) 漏源电流，I -5 VGS = 5 V VGS = 0 V -15 VGS = 15 V -20 VGS = 20 V -25 -30 -35 Drain-Source Voltage, VDS (V) 漏源电压，V (V) DS 图13. 第三象限特性(-55ºC) -5 -4 -3 -30 -2 -1 图14. 第三象限特性(25ºC) 0 30 0 VGS = 5 V VGS = 10 V -10 VGS = 15 V DS 25 -5 -15 VGS = 20 V -20 -25 OSS Drain-Source Current,(A) IDS (A) 漏源电流，I VGS = 0 V Stored Energy,(μJ) EOSS (µJ) 储能，E Conditions: 条件： TJ = 150 °C tp < 200 µs -35 Drain-Source Voltage,DSV(V) 漏源电压，V DS (V) 20 15 10 5 -30 0 0 -35 Drain-Source Voltage,(V) VDS (V) 漏源电压，V 200 400 600 800 1000 图16. 输出电容储能 图15. 第三象限特性(150ºC) Conditions: 条件： Conditions: 条件： TJ = 25 °C VAC = 25 mV f = 1 MHz Ciss 1000 Capacitance 电容 (pF) (pF) 电容 (pF) (pF) Capacitance 1000 Coss 100 10 TJ = 25 °C VAC = 25 mV f = 1 MHz Ciss 100 Coss 10 Crss Crss 1 1 0 50 100 Drain-Source Voltage, (V) VDS (V) 漏源电压，V DS 图17. 电容与漏源 电压曲线图(0 - 200V) 5 1200 Drain to 漏源电压，V Source Voltage, (V)VDS (V) DS DS CPM2-1200-0160B修订版本A 150 200 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） 2.39 × 2.63 毫米 每个暴露的源极焊盘的金属尺寸（长x宽） 0.757 × 1.45 毫米 栅极焊盘尺寸（长x宽） 0.80 × 0.505 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 2.39 mm Gate Pad 栅极焊盘 0.80 mm 0.358 mm 6 CPM2-1200-0160B修订版本A 0.757 mm 0.16 mm 2.63 mm 1.45 mm 0.505 mm 0.855 mm 0.265 mm 0.585 mm 0.757 mm 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。 版权所有 © 2013 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和Cree徽标是Cree, 和Z-FET是Cree, Inc.的商标。 7 CPM2-1200-0160B修订版本A C2M0160120D修订版本B Inc.的注册商标，Z-REC 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