当前市场对高效、智能化电源方案的需求日益增长，推动终端产品朝着更高功率、更小体积的方向持续演进。这一趋势对充电器、适配器及整体电源系统的功率密度与转换效率提出了更高的技术要求。
传统硅基功率器件已经逼近物理极限，很难同时满足 “高功率” 和 “小体积” 的需求。而碳化硅作为第三代半导体材料，正在逐步突破传统硅基器件的性能瓶颈。其天生具备耐高压、耐高温、开关速度快、损耗低的优势。用它做的充电器，能在大幅缩小体积的同时，显著降低电能损耗，减少发热，真正实现 “小身材、大能量”。
PD电源电路拓扑
上海贝岭联同南京微盟共同推出了一款45W碳化硅快充充电器。驱动采用南京微盟SiC驱动IC ME8221，前级器件采用上海贝岭SiC MOSFET-BLC380N75P5，后级同步整流采用上海贝岭BLP065N10。
图1 电路拓扑图
图2 电源板卡图
上海贝岭SiC MOS
— BLC380N75P5技术特点
作为这套方案的 “心脏”，BLC380N75P5 采用上海贝岭第五代平面型 SiC 工艺打造，每一项技术亮点都直击传统充电器的痛点。
BLC380N75P5是一款N沟道增强型碳化硅MOSFET，采用创新的第五代平面型SiC工艺技术。该器件具备导通电阻低、寄生电容小、栅极电荷量少等特性，开关损耗显著降低，动态性能优异。基于这些优势，BLC380N75P5能够从工作频率、系统能效、整机体积三个维度全面提升应用整机性能，尤其适合高频、高功率密度的电源转换场景。
此外，上海贝岭650V SiC MOSFET系列集成了独特的零电压关断设计，无需额外负压驱动即可可靠关断，不仅简化了栅极驱动电路，也有效降低了外围BOM成本。整体方案兼具小型化封装、高可靠性、长期稳定性以及低维护成本等突出优势，为高效电力电子系统设计提供了极具竞争力的选择。
表1 BLC380N75P5主要参数
BLC380N75P5
在PD电源板卡上的应用表现
效率
实测了三种工况下的转换效率：
· SiC（标准18V驱动）：BLC380N75P5（0V/18V）
· SiC（极端10V驱动）：BLC380N75P5（0V/10V）
· 传统Si MOS（标准10V驱动）：BLS65R230（0V/10V）
测试条件：输入AC240V，输出20V，满载45W，不同负载点（25%~100%）
测试结果
① 同为标准驱动电压，SiC碾压 Si
· SiC用 18V 驱动时，满载效率 93.15%，比 Si MOS 的 91.08% 高出 2.07 个百分点。
· 别小看这2%，在高功率充电器里意味着明显更低的发热和更小的散热体积。
② 极端不公平对比：SiC用 10V（低压驱动），依然优于 Si MOS 用 10V（标准驱动）
· 即便给 SiC一个“劣势条件”（10V 驱动对它来说偏低），它的满载效率仍有 91.84%，比 Si MOS 的 91.08% 高 0.76 个百分点。
· 所有负载点下，SiC（10V）的效率均高于 Si MOS（10V）。
③ SiC采用标准驱动（18V），效率进一步提升
· 从 10V 提升到 18V，SiC的满载效率从 91.84% → 93.15%，直接提升 1.31 个百分点。
· 而且随着负载降低，优势依然稳定。
无论是否在最佳工况，SiC MOSFET 的效率都完胜传统 Si MOS。给它标准的 18V 驱动，效率更是领先。
图3 效率对比图
温升
测试条件：输入电压AC240V，输出电压DC20V，输出电流2.25A，无外部散热条件，全靠器件自身散热。
对比器件：BLC380N75P5， BLS65R230
① SiC 采用标准驱动（0V/18V）
常温 25℃ 下跑满40分钟：20分钟时就到 77℃，后面几乎不再涨，最终稳定在 78℃。
高温 40℃ 环境下同样跑40分钟：最终稳定在 94℃，依然可控。
② 极端对比（SiC 用 10V vs Si MOS 用 10V）
同样是 10V 驱动（对 SiC 来说是极端低压工况，对 Si MOS 是标准工况）：
SiC 最终温度：92℃
Si MOS 最终温度：93℃
极端工况下的 SiC，发热仍然低于正常工作的 Si MOS。
在10V这个对SiC而言堪称“极限挑战”的驱动条件下，它的温升依然略低于采用标准驱动的Si MOSFET。而当SiC换上18V标准驱动后，温度更是大幅降低约16℃——优势不言而喻。
图4 18V驱动电压温升曲线
图5 10V驱动电压温升曲线
负载波形
测试条件：输入电压AC220V，输出电压DC20V，输出电流2.25A，功率45W。
测试结果：Vgs=17.44V，Vds=441.3V，F=121kHz。
SiC-BLC380N75P5处于零电压关断，无需负压关断。
图6 18V器件波形
器件工作波形正常，尖峰电压均在器件裕量范围内。
贝岭器件选型方案
为全面满足不同功率等级的快充充电器设计需求，上海贝岭提供了覆盖PD电源前级电路部分，后级同步整流部分及Vbus部分的系列化产品解决方案。南京微盟提供了不同方案下的前级驱动芯片。该方案包硅基MOSFET及先进的SiC器件，旨在为客户提供精准、可靠的技术支持。具体型号参考表2：
表2 功率器件选型表
