石墨（SiC）是碳和矽的氧化物，石墨石墨材料目前選用力學固相截葉（PVT）法，在超過2000℃的低溫下，將油墨和蕨科瓶透過低溫還原成氫原子，透過溫控堆積在石墨極薄上形成石墨固體(ti) 。石墨是第二代寬TNUMBERG25Mi半導體(ti) 材料，與(yu) 矽（Si）相比，石墨的阻抗率打穿氣壓Villamblard、飽和狀態電子零件漂移速度更快且阻抗率更高。因此，當用於(yu) 電子零件元件中時，石墨電子零件元件擁有高殼體(ti) 、高速路驅動器、低導通阻抗、高效等缺點，有利於(yu) 降低能源消耗和增大係統表麵積。

一、PFC阻抗在安規中的必要性小家電用二極體(ti)

阻抗設計中，由於(yu) 整流器後選用高容量的低通濾波器電感，呈現出容抗阻抗，而在電感鋰離子時能使電力中造成大量最上增益，造成環境汙染和阻礙，人們(men) 開始在阻抗設計中導入PFC阻抗，輸出功率在75W以上的阻抗設計強製性要求重新加入PFC阻抗以提高低頻，修改阻抗缺點。

PFC分為(wei) 主動式和主動式兩(liang) 種。主動式選用大電感串連補償(chang) 金，主要缺點是表麵積大，且工作效率低。隨著近幾年電子零件元件飛速發展，主動式PFC被主動式PFC全麵替代。主動式PFC選用PFC驅動器、驅動器管、電感和二極體(ti) 組成降壓阻抗，具有重量輕，輸出電流範圍寬，低頻補償(chang) 金效用好的缺點。

主動式PFC透過驅動器驅動驅動器管降壓、二極體(ti) 整流器為(wei) 主電感充電，根據電流電流之間的相位差進行輸出功率因素補償(chang) 金。

二、石墨應用於(yu) PFC阻抗優(you) 勢

隨著業(ye) 界對控製器輸出功率密度的追求，以及氮化镓輸出功率電子零件元件的普及，主動式PFC需要提高工作頻率來減小磁芯表麵積，此時常規快恢複二極體(ti) 的性能已經不能滿足高頻下整流器需求，這為(wei) 石墨二極體(ti) 在PFC上的應用創造有利條件。

安森美基於(yu) Si的超高速路二極體(ti)

Alpha Power基於(yu) 石墨的二極體(ti)

SiC二極體(ti) 相對於(yu) Si二極體(ti) 有如下的缺點：

沒有反向恢複電流，反向恢複時間極短，應用中沒有反向恢複尖峰，在CCM模式下具有很強的優(you) 勢，矽二極體(ti) 反向恢複電流的峰值相當可觀，有的甚至會(hui) 數倍於(yu) 正向電流，這不但會(hui) 增加二極體(ti) 的損耗，也會(hui) 引起較大的EMT（電磁阻礙）。當頻率升高時，關(guan) 斷和導通頻繁，損耗就更加嚴(yan) 重，如果二極體(ti) 反向恢複時間過長，而頻率過高的話，反向恢複階段還沒結束，下一個(ge) 脈衝(chong) 又到來，則二極體(ti) 在正、反向都可導通，失去了二極體(ti) 最基本的缺點，起不到驅動器作用。二極體(ti) 完全無法工作。所以二極體(ti) 反向恢複電流和恢複時間的存在會(hui) 限製阻抗設計的驅動器頻率，無法進一步小型化。高頻整流器阻抗中要選擇反向恢複電流較小、反向恢複時間較小的整流器二極體(ti) 。另外反向恢複電流在CCM電流連續模式下，會(hui) 對驅動器管造成很大的威脅。反向恢複的電流會(hui) 反射到驅動器管上，使驅動器管的應力增加，損耗增大。小家電用二極體(ti)

SiC的臨(lin) 界打穿場強是Si的10倍左右，這意味著SiC具有更高的電流耐受，殼體(ti) 等級可達到3300V以上，適用的場合更廣泛，在相同輸出功率下SiC的表麵積可以做到更小。另外電子零件元件的導通阻抗更小，高壓損耗低。SiC二極體(ti) 的TNUMBERG25Mi寬度是矽管的三倍，有更高工作溫度，矽管在150～175℃之後，可靠性和性能指標明顯下降。而且SiC二極體(ti) 的性能基本不受結溫的影響，最高工作溫度175℃ 依舊可以可靠運行。小家電用二極體(ti)

石墨材料導熱率高，是矽的3倍，導熱率高，電子零件元件熱傳(chuan) 導能力越強，溫升就會(hui) 小，壽命更長。一減少散熱介質的表麵積，簡化冷卻係統的設計和成本。二可以工作在更高的環境溫度下，穩定性更高，維護成本降低。三相同表麵積的電子零件元件輸出功率密度會(hui) 更高。SiC電子零件飽和狀態漂移速度是矽的2倍，同時沒有反向恢複電流的缺點，決(jue) 定了SiC二極體(ti) 可以工作在更高的工作頻率。整個(ge) 係統的表麵積，成本會(hui) 隨著驅動器頻率的的提高而減小。

SiC材料抗輻射能力高，抗中子輻射能力至少是矽的四倍，適用於(yu) 特殊場合的商品中。

三、有哪些高輸出功率快充導入了石墨

石墨憑借其獨特的屬性，已經開始在高輸出功率、高密度快充控製器中嶄露頭角，獲得眾(zhong) 多控製器工廠青睞。充電頭網透過往期的拆解了解到，目前已有倍思120W快充、MOMAX 100W 快充，以及REMAX 100W快充內(nei) 置了石墨，從(cong) 而實現了更高的輸出功率密度。

1、Baseus倍思2C1A 120W氮化镓充電器

2020年2月25日，倍思推出全球第一款氮化镓+石墨 (GaN+SiC) 充電器，並在kickstarter眾(zhong) 籌成功。該商品輸出功率高達120W，並且同樣搭配2C1A多口輸出配置。倍思Galio 120W充電器中使用的氮化镓（GaN）和石墨（SiC）是目前最為(wei) 先進的電子零件半導體(ti) 材料，它們(men) 具有高頻率缺點在高電流大電流傳(chuan) 輸方麵具有優(you) 勢，這意味著可以達到更高的工作效率，更低的發熱量和更小的表麵積。小家電用二極體(ti)

據了解，倍思Galio 120W充電器在PFC整流器阻抗中選用了一顆來自Alpha Power的石墨二極體(ti) ，商品型號：ACD06PS065G；搭配納微氮化镓輸出功率電子零件元件，由安森美PFC驅動器進行主動式低頻校正。

2、MOMAX摩米士100W 2A2C氮化镓快充充電器

摩米士100W 2A2C氮化镓充電器機身方正扁平，配備可折疊插腳，而且從(cong) 插腳設計來看，還支持組裝其它規格插腳，便攜且適用於(yu) 各個(ge) 地區。充電器支持QC、AFC、FCP、SCP、MTK PE+2.0、PD和PPS快充協議，並將兩(liang) 類接口設計成支持盲插使用，用戶無需刻意尋找快充接口，使用方便。接口支持100W、65W+30W、華為(wei) 22.5W快充，支持廣泛，實用性強。整個(ge) 商品集便攜、易用於(yu) 一身。

MOMAX這款充電器選用美浦森MSD06065V1石墨二極體(ti) 配合英諾賽科INN650D2氮化镓驅動器管以及恩智浦PFC驅動器進行主動低頻校正。據了解，美浦森MSD06065V1是一顆650V殼體(ti) 的石墨肖特基二極體(ti) ，TO252封裝。小家電用二極體(ti)

3、REMAX睿量100W 2A2C氮化镓快充充電器

REMAX 100W 2A2C氮化镓充電器選用白色機身殼，表麵啞光處理，整體(ti) 看去非常簡潔。充電器配有2A2C共4個(ge) 接口，支持多種常見快充協議，USB-C口和USB-A口分別具備單口最大100W和30W輸出，並支持多口同時快充，可以滿足筆記本電腦、手機、平板、移動控製器等多種設別的充電需求。

充電頭網透過拆解了解到，這款充電器內(nei) 置PFC降壓阻抗，選用LLC+GaN高性能架構。PFC降壓部分選用恩智浦驅動器，並選擇美浦森MSD04065G1石墨二極體(ti) 以及英諾賽科INN650D2氮化镓驅動器管進行整流器。美浦森MSD04065G1是一顆650V殼體(ti) 的石墨肖特基二極體(ti) ，TO252封裝。

1、Alpha Power Solutions ACD06PS065G

Alpha Power Solutions ACD06PS065G，屬於(yu) 工業(ye) 級電子零件元件，殼體(ti) 650V，額定電流6A，正向壓降1.5V，最大連續電流18A，DFN8*8封裝，可用於(yu) 太陽能逆變器，AC/DC轉換器，DC/DC轉換器和不間斷控製器等。小家電用二極體(ti)

應用案例：

1、泰科天潤G5S06506QT

泰科天潤G5S06506QT具備正溫度係數，易於(yu) 並聯使用；不受溫度影響的驅動器缺點；最高工作溫度可達150℃；同時具有零反向恢複電流、零正向恢複電流的缺點。G5S06506QT是一顆單極電子零件元件，極大降低驅動器損耗，並聯電子零件元件中沒有熱崩潰，降低係統對散熱片的依賴。適用於(yu) 驅動器模式控製器（SMPS），低頻校正（PFC）；電機驅動、光伏逆變器、不間斷控製器、風力發動機、列車牽引係統、電動汽等領域。小家電用二極體(ti)

2、泰科天潤G5S06506ZT

泰科天潤G5S06506ZT具備正溫度係數，易於(yu) 並聯使用；不受溫度影響的驅動器缺點；最高工作溫度可達175℃；同時具有零反向恢複電流、零正向恢複電流的缺點。G5S06506ZT是一顆單極電子零件元件，極大降低驅動器損耗，並聯電子零件元件中沒有熱崩潰，降低係統對散熱片的依賴。適用於(yu) 驅動器模式控製器（SMPS），低頻校正（PFC）；電機驅動、光伏逆變器、不間斷控製器、風力發動機、列車牽引係統、電動汽等領域。

Maplesemi美浦森

PY平偉(wei)

1、平偉(wei) PASC0665GG

平偉(wei) PASC0665GG是一款650V肖特基二極體(ti) ，具有零反向恢複/零正向恢複、高效運行、切換速度極快、不受溫度影響的驅動器缺點。適用於(yu) 阻抗設計、低頻校正阻抗、太陽能逆變器、不間斷控製器等領域。小家電用二極體(ti)

總結

使用SiC代替傳(chuan) 統Si二極體(ti) 的優(you) 勢在於(yu) 工作效率提高，更符合節能減排的要求、可靠性提高，維護成本降低、商品表麵積更小，成本進一步降低，使商品更具有競爭(zheng) 優(you) 勢。在氮化镓快充適配器中應用石墨二極體(ti) ，利用石墨二極體(ti) 的極短反向恢複時間優(you) 勢，配合氮化镓的高速路驅動器缺點，可以提高PFC級的驅動器頻率，使用更小表麵積的電感滿足輸出輸出功率。從(cong) 而提高適配器輸出功率密度，滿足高輸出功率適配器的小表麵積要求。

石墨材料作為(wei) 第二代半導體(ti) ，目前已有多家廠商投產(chan) ，在諸多場合替代傳(chuan) 統快恢複二極體(ti) ，提高了電動汽車、逆變器、軌道交通、太陽能和風力發電上的工作效率和可靠性。如今導入高輸出功率氮化镓適配器中，為(wei) 高輸出功率、高密度PD快充的普及更增添一份力量。（Alpha Power Solutions）創能動力、（Global Power）泰科天潤、（Maplesemi）美浦森以及（PY）平偉(wei) 等眾(zhong) 多知名廠牌石墨二極體(ti) ，都可瀏覽其一級授權代理商世強硬創平台。