MITSUBISHI三菱电机 电源模块SiC内置 RTC
产品名称：Full-SiC 全碳化硅 MOS 功率模块（搭载内置短路限流 RTC 实时控制电路）
品牌：三菱电机半导体事业部
系列型号前缀：FMF 系列（带 Z 后缀代表内置 RTC 短路保护电路）

一、产品概要

技术背景痛点

二、核心：RTC 内置短路限制电路工作原理

1. 片内实时电流采样

   芯片集成感应电极，实时监测漏极短路电流，一旦电流超过阈值，立刻启动内部硬件回路。

2. 栅极电压主动钳位限流

   不直接关断 MOS 管，先压低栅极驱动电压，把短路电流限制在安全幅值，抑制电流尖峰。

3. 输出故障信号给驱动

   限流同时向外输出 SC 故障电平，外部驱动器再平稳切断栅极电压，避免硬关断产生高电压尖峰。

4. 最终效果

   把短路耐受时长稳定维持在 2.5~3μs，在保证极低 Rds (on) 导通电阻的前提下，大幅提升抗短路能力，兼顾高效率与高可靠性。

RTC 电路两大核心价值

1. 性能两全：同时实现低导通损耗 + 高短路耐量，不用为了抗短路牺牲导通电阻。

2. 降低驱动门槛：简化外围保护电路，不需要高速 Desat 检测，降低 EMI 与 PCB 设计难度。

三、整机产品核心参数

1. 器件结构：全 SiC MOSFET + 内置 SiC 肖特基二极管，无反向恢复电流

2. 最高结温：Tj=175℃

3. 开关频率：最高 70kHz，对比硅 IGBT 整机损耗降低 70%

4. 短路耐量（带 RTC）：tSC≥2.5~3μs

5. 驱动推荐电压：+15V / -5V

6. 封装：NX 低寄生电感封装，引脚兼容传统 CM 硅 IGBT 模块，可直接互换升级

四、带 RTC 短路保护的主力型号清单

1200V 工业级（光伏 / 储能 / 变频器主流）

1700V 高压机型

型号区分规则：型号中带 Z = 搭载内置 RTC 短路限制电路；无 Z 为基础款，无内置限流保护。

五、关键优势汇总

1. 硬件级短路防护

   片内集成限流电路，响应速度远超外部驱动保护，大幅降低炸管概率，适合大功率变流器频繁负载冲击工况。

2. 不妥协的低损耗

   无需提高导通电阻来换取短路能力，高频工况下温升比普通 SiC 模块低 25℃以上。

3. 抑制关断电压尖峰

   阶梯式限流关断，减小 di/dt，降低吸收回路压力，简化 EMI 整改。

4. 封装兼容性强

   同封装可直接替换原有硅 IGBT，整机无需重新改版 PCB，快速完成 SiC 高频升级。

5. 高温稳定性强

   175℃高温下导通电阻几乎不恶化，适合密闭水冷大功率电源设备。

六、配套方案

1. 栅极驱动：三菱专用 SiC 驱动板，匹配 RTC 故障信号接收引脚

2. 散热方案：标准风冷基板 / Pin-Fin 针翅水冷基板（大功率机型）

3. 外围器件：配套 RC 吸收回路、高频无感薄膜电容，抑制开关尖峰

4. 替代选型：无 RTC 基础款 FMF400BX-24B；同封装硅模块 CM400DX-24S

七、典型应用场景

1. 储能 PCS、大功率光伏逆变器

   频繁负载波动，内置短路保护可有效抵御电网冲击，保障设备连续运行。

2. 大功率 UPS、高压直流电源、半导体高频电源

   高频化设计，配合 RTC 电路提升设备长期运行可靠性。

3. 工业大功率变频器、伺服驱动

   高载波运行，降低电机噪音，同时避免短路故障损坏功率器件。

4. 轨道交通变流器（高压 Unifull 系列）

   严苛的短路冲击工况，内置限流电路保障机车电控安全性。

5. 800V 新能源汽车电控（车规 SiC 系列）