安森美半導體推出UJ4SC075005L8S新一代SiC Cascode JFET，降低12kW圖騰柱PFC運行中的損耗以提升效率

1. 前言

三相圖騰柱PFC（Three-phase Totem Pole PFC, TP-PFC）技術是一種針對高功率密度、低功耗、高效率電源系統設計的新興架構，特別適用於使用寬禁帶元件SiC Cascode JFET的應用。這種架構正逐漸成為以下四個市場的未來趨勢：

(1). 數據中心電源：隨著AI伺服器與高密度機櫃用電需求飆升，三相輸入與高功率（>10kW）電源系統需求大增。TP-PFC可大幅提升整體電源效率，降低散熱與空調成本。

(2). 電動車充電樁（EV DC Fast Charger）：150kW、350kW甚至更高功率的直流快充站需採用高效率三相PFC架構。TP-PFC可減少主動開關數量，並有效提升功率因數。

(3). 工業自動化與機器人供電：對高效率和體積小的三相輸入電源有強烈需求。TP-PFC架構簡化設計並提高功率密度。

(4). 新能源儲能系統（ESS, BESS）：多數中大型儲能設備使用三相交流電網，需要高效率AC/DC整流級。TP-PFC搭配雙向架構（可逆式整流）具有發展潛力。

安森美半導體推出 UJ4SC075005L8S，這是一款 750V、5.4mΩ 的第 4 代 SiC FET，採用了創新的「共源共柵」結構設計，將常開型 SiC JFET 與 Si MOSFET 共封裝，形成具備常關特性的高性能元件。其標準柵極驅動特性讓設計人員能直接使用主流柵極驅動器，幾乎無需更改電路，即可替代傳統 Si IGBT、超結元件（Super Junction）或 SiC MOSFET。該元件採用節省板空間的 H-PDSO-F8 封裝，不僅利於自動化貼裝，更具備極低的柵極電荷與優異的反向恢復性能，是各類電感負載開關與標準柵極驅動應用的理想選擇。

2. 產品特色

► 導通電阻 RDS(on)：5.4 mΩ（典型值）
► 工作溫度：175°C（最大值）
► 優異的反向恢復：Qrr = 440 nC
► 低體二極管 VFSD：1.03 V
► 低閘極電荷：QG = 164 nC
► 閾值電壓 VG(th)：4.7 V（典型值），允許 0 至 15 V 驅動

3. 應用線路方塊圖

4. 設計收益

安森美半導體推出750V、5.4mΩ低導通電阻UJ4SC075005L8S具有以下幾個設計優勢：

► 具有極低的開關損耗，特別是在高頻 PFC 設計中
► 具有個位數毫歐低 R𝐷𝑆(𝑜𝑛)，減少導通損耗，提高系統效率，特別適用於高功率密度設計。
► 沒有內建 Body Diode 的反向恢復問題，能有效減少反向恢復損耗與 EMI
► 具備更高的耐壓能力，允許在更高輸入電壓條件下運行，適合高功率PFC設計
► 通過 Cascode 結構，SiC JFET 能與標準 0~15V Si MOSFET 驅動電路相容，無需額外的負電壓驅動，降低設計複雜度。
 

5.結語

三相圖騰柱PFC架構，結合安森美半導體的寬禁帶技術（SiC Cascode JFET）與數位電源控制（如 DSP / MCU / FPGA），極有可能成為下一代中高功率AC/DC整流的主流技術。其市場潛力可覆蓋從10kW到數百kW級別的AI伺服器、充電站、儲能與高端工業設備，是值得持續研發的關鍵技術領域。