SiC技术在矿机电源系统中的产品和方案

大家说的挖矿就是数字加密货币的计算过程，结果是生成“金币”。"挖矿"特别考验算力与功耗，单位功耗下算力越高，则代表"挖矿"能力越强，虽然矿机芯片厂商在不遗余力地提升算力，但由于挖矿规模不断扩大，其消耗的总电量相当惊人且在持续增长。在提升矿机电源系统效率的过程中，SiC（碳化硅）是一项具有代表性的技术，让矿机持续向着更高功率密度进发。今天我们将为大家介绍SiC技术在矿机电源系统中的产品和方案。 

SiC技术可提升矿机电源效率

作为半导体材料，SiC具有击穿电场高、热导率高、电子饱和速率高、抗辐射能力强等优势，这便给SiC器件带来了诸多特征参数方面的提升，比如更低的开关损耗和导通损耗，更高的耐压容量，更高的工作频率，更高的工作温度，更高的功率密度等等，而这些都是提升矿机电源功率以及电能转化效率的好办法。

在提升电源功率方面， SiC是能够承受高电压和大电流的新型半导体，因此对于功率提升是其天然的优势，能给矿机电源带来积极的变化。同时，由于SiC器件相较于传统的Si器件拥有更低的开关损耗和导通损耗，因此能够显著减少系统中的散热器件，并借助创新拓扑减小电容等无源器件的尺寸，实现更高的功率密度。

在提升电能转化效率方面，SiC器件具有非常低的导通电阻，那么开发人员就能够借此实现更高的开关频率，实现更高的效率水平。对于传统的Si器件而言，想要实现更高的效率水平，系统设计的难度会成倍增加，并且往往最终量产的功率芯片面积会较大。而大家都知道，功率芯片的价格通常与总芯片面积成正比，因此产品吸引力会大大下降。

除了大家最为关注的功率和效率，实际上在具体电路中，SiC器件相较传统Si器件在热击穿、电压/电力浪涌保护等方面都表现的更出色，这也就意味着SiC器件能够给电源系统带来更高的稳定性。无疑，这些都是矿机电源迫切需要的。从矿机电源的历史发展轨迹来看，目前已经走过了小功率和粗犷大功率时代，全面进入高度定制的精细化大功率时代。在此过程中，SiC器件能够帮助矿机在效率、可靠性和热管理等方面带来巨大的提升。

应用在矿机电源系统中的SiC器件

在众多的SiC器件中，SiC FET通常会被认为是一种接近理想的开关方案，通过采用共源共栅结构，在性能表征（FoM）方面取得了好的效果，甚至是超越了同阵营的SiC MOSFET。

SiC FET 产品相关信息

①UJ4C075060K3S

UJ4C075060K3S是UnitedSiC UJ4C系列第四代750V SiC FET产品，基于独特的共源共栅电路配置打造，拥有诸多优秀的性能。如上图所示，这些性能表征的改善即便是与同为SiC器件的SiC MOSFET相比都是显而易见的，我们在此进行一下更详细的解读。

在RDS(on)方面，UJ4C075060K3S提供60mΩ超低RDS(on)，并且单位面积通态电阻更低，本征电容也很低；降低了Coss(er)/Eoss和Coss(tr)；改善Qrr和Eon/Eoff在指定RDS(on)下的损耗。因而，在硬开关应用中，UnitedSiC第4代FET表现出超低的RDS(on)x EOSS，从而降低了导通和关断损耗。

在产品使用方面，UJ4C075060K3S可用标准0V至12V或15V栅极驱动电压安全驱动，与所有Si IGBT、Si FET和SiC FET驱动电压一样，因此能够持“直接替代”现有的Si IGBT、Si FET、SiC FET或Si超级结器件，从而显著提高系统性能，而无需改变栅极驱动电压。此外，UJ4C075060K3S的优秀性能还包括出色的反向恢复、优秀的体二极管性能、低栅极电荷以及ESD保护等。

②UJ4C075060K3S

这款器件同样属于UnitedSiC UJ4C系列第四代750V SiC FET产品系列，和UJ4C075060K3S的区别在于封装。此外还有四引线TO-247-4封装，也就是UJ4C075060K4S。

上述性能优势，UJ4C075060K4S全部都具备。当然，由于采用四引线TO-247-4封装，UJ4C075060K4S也有与UJ4C075060K3S不同的地方。通过开尔文源极设计，UJ4C075060K4S显著降低了开关损耗和栅极振铃。同时，TO-247-4封装相较于TO-247-3L封装，不仅可以简化驱动设计，而且还消除了栅极驱动回路中源极的封装电感部分，缩短驱动路径，减小杂散参数，加强驱动设计的可靠性。

UnitedSiC UJ4C系列第四代750V SiC FET面向的应用领域。除了可用于矿机电源系统，第四代750V SiC FET在工业充电、电信整流器、数据中心PFC直流转换、可再生能源和储能应用中具有广泛的应用前景。需要特别指出的是，第四代750V SiC FET符合AEC-Q101标准，也能够加速宽带隙器件在汽车充电领域的快速发展。

总结：

SiC技术可提升矿机电源效率和可靠性，这也是SiC天然的优势，能给矿机电源带来积极的变化。所以在提升矿机的用电效率，追求“挖矿”收益最大化这一事情上，SiC器件起着至关重要的作用。

我爱方案网是一个电子方案开发供应链平台，提供从找方案到研发采购的全链条服务。找方案，上我爱方案网!在方案超市找到合适的方案就可以直接买，没有找到就到快包定制开发。我爱方案网积累了一大批方案商和企业开发资源，能提供标准的模块和核心板以及定制开发服务，按要求交付PCBA、整机产品、软件或IoT系统。更多信息，敬请访问http://www.52solution.com

技术服务靳工：15529315703