固態(tài)斷路器（Solid-State Circuit Breaker, SSCB） 正逐步取代傳統(tǒng)機(jī)電式斷路器，成為現(xiàn)代電力系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)快速、可靠過(guò)流保護(hù)的關(guān)鍵器件。與依賴機(jī)械觸點(diǎn)的傳統(tǒng)方案不同，SSCB采用半導(dǎo)體開關(guān)作為核心執(zhí)行元件，具備無(wú)磨損、響應(yīng)快、可編程和易于集成智能控制等優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于住宅、工業(yè)交流系統(tǒng)及高壓直流（HVDC）場(chǎng)景，如電動(dòng)汽車高壓配電單元。

工作原理與系統(tǒng)架構(gòu)

典型固態(tài)斷路器由開關(guān)模塊、檢測(cè)模塊、柵極驅(qū)動(dòng)器、控制接口與保護(hù)邏輯構(gòu)成。其核心是寬禁帶（WBG）半導(dǎo)體功率器件，如碳化硅（SiC）MOSFET或JFET。當(dāng)檢測(cè)模塊（包括電流傳感器和溫度傳感器）識(shí)別到過(guò)流、短路或過(guò)溫等故障時(shí)，控制單元通過(guò)柵極驅(qū)動(dòng)器迅速關(guān)斷功率開關(guān)，切斷電路。

與硅基器件相比，SiC器件具有更高的擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度、更高的熱導(dǎo)率和更低的導(dǎo)通損耗，使其在高電壓、高頻率和高溫應(yīng)用中表現(xiàn)更優(yōu)。安森美推出的SiC JFET系列，特別是EliteSiC Combo JFET，為SSCB提供了高性能解決方案。

SiC JFET 技術(shù)特性

SiC JFET是一種單極電壓控制型器件，依賴多數(shù)載流子導(dǎo)電，具備低導(dǎo)通電阻（RDS(ON)）和高開關(guān)速度。其結(jié)構(gòu)包含兩個(gè)PN結(jié)（漏極-柵極和柵極-源極），在VGS=0且VDS較小時(shí)，溝道自然導(dǎo)通，呈現(xiàn)常開（Normally-On） 特性。

為滿足大多數(shù)應(yīng)用對(duì)“常關(guān)（Normally-Off）”的需求，安森美提供三種封裝形式：

SiC JFET：基本型，RDS(ON)極低（如VGS=0V時(shí)為8mΩ），適用于對(duì)導(dǎo)通損耗敏感的斷路器和限流應(yīng)用。其VGS與結(jié)溫（TJ）呈線性關(guān)系，可作為自監(jiān)測(cè)手段。

SiC Cascode JFET：將JFET與硅MOSFET共封裝，形成常關(guān)結(jié)構(gòu)，支持標(biāo)準(zhǔn)柵極驅(qū)動(dòng)（如+12V開，-5V關(guān)），適用于高頻開關(guān)場(chǎng)景。

SiC Combo JFET（UG4SC075005L8S）：集成750V SiC JFET與低壓Si MOSFET于單個(gè)TOLL封裝，兼具常關(guān)特性與超低導(dǎo)通電阻。在25°C時(shí)RDS(ON)僅為5mΩ，175°C時(shí)為12.2mΩ，顯著降低導(dǎo)通損耗。如下圖所示：

UG4SC075005L8S 器件優(yōu)勢(shì)

該型號(hào)為750V/120A器件，采用無(wú)引腳TOLL封裝（MO-229），具備以下關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)：

低RDS(ON)：25°C時(shí)5mΩ，優(yōu)于同類競(jìng)品；

高溫度耐受：支持殼溫高達(dá)175°C，適合嚴(yán)苛環(huán)境；

高脈沖電流能力：適用于短路等瞬態(tài)工況；

短路耐受：具備一定短路承受能力，提升系統(tǒng)魯棒性；

并聯(lián)優(yōu)化：Combo結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化多管并聯(lián)設(shè)計(jì)，降低均流難度；

dV/dt可控：可獨(dú)立驅(qū)動(dòng)MOSFET和JFET柵極，精確調(diào)控開關(guān)速度，抑制電磁干擾。

如需UG4SC075005L8S產(chǎn)品規(guī)格書、樣片測(cè)試、采購(gòu)、BOM配單等需求，請(qǐng)加客服微信：13310830171。

應(yīng)用設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在SSCB設(shè)計(jì)中，需重點(diǎn)關(guān)注：

熱管理：盡管SiC器件導(dǎo)熱性能優(yōu)異，但仍需合理布局散熱路徑，確保結(jié)溫在安全范圍內(nèi)；

驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)：使用專用柵極驅(qū)動(dòng)器，提供足夠驅(qū)動(dòng)電流，避免開關(guān)振蕩；

故障檢測(cè)：采用高速電流傳感器（如霍爾效應(yīng)或分流電阻）實(shí)現(xiàn)微秒級(jí)響應(yīng)；

冗余保護(hù)：集成過(guò)壓、過(guò)溫、接地故障（GFCI）等多重保護(hù)機(jī)制；

EMI控制：利用Combo JFET的dV/dt調(diào)節(jié)能力，優(yōu)化開關(guān)波形，降低EMI。