onsemi FFSH20120ADN - F155碳化硅肖特基二极管技术解析

在电力电子领域，半导体器件的性能直接影响着整个系统的效率和可靠性。今天我们要深入探讨的是 onsemi 公司的 FFSH20120ADN - F155 碳化硅（SiC）肖特基二极管，它凭借先进的技术和卓越的性能，成为众多应用场景中的理想选择。

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一、产品概述

FFSH20120ADN - F155 是一款 20A、1200V 的碳化硅肖特基二极管，采用 TO - 247 - 3L 封装。与传统的硅二极管相比，碳化硅肖特基二极管采用了全新的技术，具有更优越的开关性能和更高的可靠性。它没有反向恢复电流，开关特性不受温度影响，并且具备出色的热性能，这些特点使碳化硅成为下一代功率半导体的代表。该产品在系统应用中能带来诸多好处，如实现最高效率、支持更快的工作频率、提高功率密度、降低电磁干扰（EMI）以及减小系统尺寸和成本。

二、产品特性

温度与雪崩特性

• 高结温能力：最大结温可达 175°C，这使得该二极管能够在高温环境下稳定工作，适用于一些对散热要求较高的应用场景。
• 雪崩额定能量：雪崩额定能量为 100mJ，这一特性保证了二极管在承受瞬间高能量冲击时的可靠性，增强了其在复杂电路中的稳定性。

电流与系数特性

• 高浪涌电流能力：具备高浪涌电流容量，能够承受较大的瞬间电流冲击，这对于一些可能出现电流突变的电路非常重要。
• 正温度系数：正温度系数的特性使得多个二极管并联使用时更加容易，因为随着温度升高，二极管的电阻增大，从而自动平衡各二极管之间的电流，避免了因电流分配不均而导致的损坏。

环保特性

该器件无铅、无卤素/无溴化阻燃剂（BFR），并且符合 RoHS 标准，体现了环保理念，满足了现代电子设备对绿色环保的要求。

三、应用领域

• 通用应用：适用于各种通用电路，为电路提供稳定的整流功能。
• 开关电源（SMPS）：在开关电源中，该二极管的高性能能够提高电源的效率和稳定性，减少能量损耗。
• 太阳能逆变器：在太阳能逆变器中，它可以有效转换太阳能电池板产生的直流电，提高能源转换效率。
• 不间断电源（UPS）：在 UPS 系统中，能够保证电源的稳定输出，为设备提供可靠的电力支持。
• 功率开关电路：在功率开关电路中，其快速的开关特性和低损耗能够提高电路的性能。

四、绝对最大额定值

参数	条件	数值	单位
峰值重复反向电压（VRRM）	-	1200	V
单脉冲雪崩能量（EAS）	起始 (T{J}=25^{circ} C)，(L = 0.5 mH)，(I{AS}=20 A)，(V = 150 V)	100	mJ
连续整流正向电流（IF）	(T_{C}<155^{circ} C)	10（每腿）/ 20（每器件）	A
非重复峰值正向浪涌电流（IF,Max）	(T_{C}=25^{circ}C)，10μs	630	A
	(T_{C}=150^{circ}C)，10μs	560	A
非重复正向浪涌电流（IF,SM）	半正弦脉冲，(t_{p}=8.3 ms)	96	A
重复正向浪涌电流（IF,RM）	半正弦脉冲，(t_{p}=8.3 ms)	46	A
功率耗散（PTOT）	(T_{C}=25^{circ}C)	150	W
	(T_{C}=150^{circ} C)	25	W
工作和存储温度范围（TJ, TSTG）	-	-55 至 +175	°C
TO - 247 安装扭矩（M3 螺丝）	-	60	Ncm

需要注意的是，超过最大额定值表中列出的应力可能会损坏器件。如果超过这些限制，不能保证器件的功能，可能会导致损坏并影响可靠性。

五、热特性

热阻（Ruc），即结到外壳的热阻，最大值为 1（每腿）/ 0.44（每器件）°C/W。良好的热特性有助于二极管在工作过程中及时散热，保证其性能的稳定性。

六、电气特性

正向电压（VF）

在不同的电流和温度条件下，正向电压有所不同。例如，当 (I{F}=10 A)，(T{C}=25^{circ} C) 时，典型值为 1.45V，最大值为 1.75V；当 (T{C}=125^{circ} C) 时，典型值为 1.7V，最大值为 2.0V；当 (T{C}=175^{circ} C) 时，典型值为 2.0V，最大值为 2.4V。这表明随着温度的升高，正向电压会相应增加。

反向电流（IR）

当 (V{R}=1200 V) 时，不同温度下的反向电流也不同。在 (T{C}=25^{circ} C) 时，最大值为 200μA；在 (T{C}=125^{circ} C) 时，最大值为 300μA；在 (T{C}=175^{circ} C) 时，最大值为 400μA。反向电流随着温度的升高而增大。

总电容电荷（Qc）和总电容（C）

总电容电荷在 (V = 800 V) 时，典型值为 62nC。总电容在不同的反向电压和频率下有不同的值，例如在 (V{R}=1 V)，(f = 100 kHz) 时，典型值为 612；在 (V{R}=400 V)，(f = 100 kHz) 时，典型值为 58；在 (V_{R}=800 V)，(f = 100 kHz) 时，典型值为 47。

七、订购信息

产品编号	顶部标记	封装	包装方式	数量
FFSH20120ADN - F155	FFSH20120ADN	TO - 247 - 3LD	管装	30 个

八、总结

onsemi 的 FFSH20120ADN - F155 碳化硅肖特基二极管以其卓越的性能和环保特性，在电力电子领域具有广阔的应用前景。其先进的技术和出色的参数使其成为提高系统效率、可靠性和功率密度的理想选择。电子工程师在设计电路时，可以根据具体的应用需求，合理选择该二极管，以实现更好的电路性能。你在实际应用中是否使用过类似的碳化硅肖特基二极管呢？遇到过哪些问题又有哪些解决经验呢？欢迎在评论区分享交流。