赋能超低功耗整流器设计，安世半导体推出 1200 V、20 A SiC 肖特基二极管

电子发烧友网报道（文 / 吴子鹏）碳化硅（SiC）作为第三代半导体材料的代表，近年来在全球范围内快速崛起。SiC 的禁带宽度是硅（Si）的 3 倍，击穿场强达 Si 的 10 倍，热导率为 Si 的 3 倍。这使得 SiC 器件在高温、高压、高频场景下表现优异。

近日，基础半导体器件领域的高产能生产专家 Nexperia（安世半导体）宣布，在其持续壮大的功率电子器件产品组合中新增两款 1200 V、20 A SiC 肖特基二极管。PSC20120J 和 PSC20120L 专为满足工业应用中对超低功耗整流器的需求而设计，可在高能效能量转换场景中发挥关键作用。这类器件尤其适用于高功率人工智能（AI）服务器基础设施和电信设备电源及太阳能逆变器的应用。

SiC 赋能超低功耗整流器设计

当前，SiC 器件正在把传统整流器和电源系统推进到 “高压、高频、高效” 的新时代。首先是拓扑结构升级，在三相三电平 Vienna、图腾柱 PFC、LLC 谐振等高效整流器中，将 650 V–1200 V SiC MOSFET 或 SiC 二极管放在功率因数校正（PFC）级或高压整流级，取代硅超结 MOSFET 或快恢复二极管，可把开关频率推高至 100 kHz–500 kHz，同时把开关损耗再降 50% 以上。

SiC 器件可以提升整流器的耐高压与高温性能。SiC 材料的击穿场强是硅的 10 倍左右，这使得 SiC 器件在高电压应用中具有更高的可靠性和安全性；SiC 材料具有高热导率（约 330 W/m・K），远高于硅（148 W/m・K），这意味着在高功率密度的应用场景中，SiC 器件能够更有效地散热，从而保持较低的工作温度。

另外，SiC 器件可以提升整流器的功率密度。SiC 器件具有非常高的开关频率，可以达到 MHz 级别，而传统硅基器件通常只能达到几十 kHz。高频开关能力使得整流器可以使用更小的电感和电容，从而显著减小整流器的体积和重量。再加上 SiC 二极管接近零反向恢复电荷（Qrr），消除了高频硬开关场景下的电压尖峰，整流级 EMI 滤波器尺寸可同步缩小。

在 AI 数据中心等领域，SiC 器件这些特性可以给终端应用带来巨大的价值。就以 AI 数据中心来说，SiC 器件可以助推从 5.5 kW 到 12 kW 再到 22 kW 的机柜级 PSU 功率等级提升，在 400 V HVDC 母线架构下把峰值效率推至 98% 甚至更高，帮助 AI 数据中心大幅提升功率密度并降低能耗。

Nexperia 推出 1200 V SiC 肖特基二极管

面向超低功耗整流器应用，Nexperia 推出 1200 V SiC 肖特基二极管，新款肖特基二极管具备不受温度影响的容性开关和零恢复性能，提供先进的性能以及出色的品质因数（QC x VF）。

我们分别看一下两颗器件。PSC20120J 采用真双引脚 D2PAK R2P (TO-263-2) 表面贴装（SMD）功率塑料封装，具有零正向和反向恢复，独立于温度的快速和平稳的开关性能，出色的品质因数（QC x VF），高 IFSM 能力和低 EMI。可助力实现高功率密度、低成本、小型化的超低功耗整流器。PSC20120J 可用于开关模式电源（SMPS）、AC-DC 和 DC-DC 转换器、电池充电基础设施、服务器和电信电源、不间断电源（UPS）、光伏逆变器等应用。

PSC20120L 则采用真双引脚 TO247 R2P (TO-247-2) 通孔功率塑料封装，和 PSC20120J 有着相同的特征性能和应用方向。需要特别提到的是，PSC20120J 和 PSC20120L 均可在高达 175℃的工作温度下提升器件在高压应用中的可靠性。

结语

安世半导体此次推出的 1200 V、20 A SiC 肖特基二极管 PSC20120J 与 PSC20120L，凭借 SiC 材料本征的高压、高频、高效优势，叠加零恢复性能、高温可靠性及差异化封装设计，精准切中工业领域对超低功耗整流器的核心需求。无论是 AI 服务器基础设施、电信电源等高效能场景，还是光伏逆变器、电池充电设施等新能源领域，两款器件都将以高功率密度、低能耗的表现，推动功率电子系统向小型化、低成本、高可靠性升级。