相較於傳統的矽MOSFET和矽IGBT 產品，基於寬禁帶碳化矽材料設計的碳化矽 MOSFET 具有耐壓高、導通電阻低，開關損耗小的特點，可降低器件損耗、減小產品尺寸，從而提升系統效率。而在實際應用中，我們發現：帶輔助源極管腳的TO-247-4封裝更適合於碳化矽MOSFET這種新型的高頻器件，它可以進一步降低器件的開關損耗，也更有利於分立器件的驅動設計。
引入了輔助源極管腳成為TO-247-4封裝的碳化矽MOSFET，避免了驅動迴路和功率迴路共用源極線路，實現了這兩個迴路的解耦。同時，TO-247-4封裝的開關器件由於沒有來自功率源極造成的柵極電壓衰減，使得碳化矽MOSFET（TO-247-4封裝）的開關速度會比TO-247-3封裝的更快，開關損耗更小。這種封裝多了一個額外的發射極引腳，稱為開爾文發射極，專門用於驅動迴路。
通過開爾文發射極管腳配置，即使仍然使用相同的續流二極體，開關速度可以進一步提高，IGBT和二極體的損耗都會減少。因此採用TO-247 4pin增加了整個系統的效率，從而降低IGBT器件工作結溫。在標準的通孔封裝中，例如TO-220或TO-247，每個引線管腳都有寄生電感。特別是來自發射極引腳的電感，它是功率和控制迴路的共同部分。
如下圖所示，功率環路還包括來自集電極引腳的寄生電感，以及連接開關器件和直流電容的PCB走線中的電感。柵極迴路包括來自柵極引腳，和連接柵極和發射極焊盤與柵極電阻和柵極驅動器的PCB走線的電感。
在開通和關斷過程中，發射極引線電感對有效柵極到發射極電壓的影響可分別量化為：
由公式（1）和（2）可以推斷出，有效柵極到發射極的電壓在開通和關斷的瞬時條件下都會被削弱。
在接通和關斷的瞬時，有效柵極到發射極的電壓被衰減。由於這種衰減，換向時間被延長，導致了更高的開關損耗。
TO-247 4pin封裝有一個額外的管腳連接到IGBT的發射極，在圖中標為E2。該管腳用於連接柵極驅動器，也被稱為開爾文發射極，這個引腳不受來自功率迴路的電壓衰減影響，來自IGBT集電極的電流完全由功率發射器引線E1傳導。
TO-247 4pin封裝的另一個特點是引腳輸出排布，它與標準的TO-247-3不同，這樣做是為了保持高壓引腳之間的爬電距離。此外，連接到功率迴路的引腳C和E1被並排放置，控制迴路E2和G的引腳也是相鄰。
開爾文發射極配置的優勢在大電流下，這時電流變化率最高。因而，在3pin封裝中，引線電感將使柵極電壓衰減最大。因此，在電流高於IGBT的額定電流的應用中，開關損耗的減少可以高於20%。
引入了輔助源極管腳成為TO-247-4封裝的碳化矽MOSFET，避免了驅動迴路和功率迴路共用源極線路，實現了這兩個迴路的解耦。同時，TO-247-4封裝的開關器件由於沒有來自功率源極造成的柵極電壓衰減，使得碳化矽MOSFET（TO-247-4封裝）的開關速度會比TO-247-3封裝的更快，開關損耗更小。
因此，當您在使用碳化矽MOSFET進行新方案設計時，為進一步減小碳化矽MOSFET器件的開關損耗以及便於驅動迴路的布局設計，建議選擇TO-247-4封裝的碳化矽MOSFET產品。
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