onsemi碳化硅MOSFET NVHL160N120SC1深度解析

在電子工程領(lǐng)域，功率半導(dǎo)體器件的性能對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的效率和可靠性起著關(guān)鍵作用。今天，我們來(lái)詳細(xì)探討onsemi推出的一款碳化硅（SiC）MOSFET——NVHL160N120SC1，看看它有哪些獨(dú)特之處。

文件下載：NVHL160N120SC1-D.PDF

產(chǎn)品概述

NVHL160N120SC1是一款N溝道MOSFET，具有1200V的耐壓和典型160mΩ的導(dǎo)通電阻。它采用TO - 247 - 3L封裝，適用于多種汽車和工業(yè)應(yīng)用。其主要特點(diǎn)包括超低的柵極電荷、低有效輸出電容，并且經(jīng)過(guò)100% UIL測(cè)試，符合AEC - Q101標(biāo)準(zhǔn)，具備PPAP能力，同時(shí)滿足無(wú)鹵和RoHS標(biāo)準(zhǔn)。

典型應(yīng)用

這款MOSFET的典型應(yīng)用場(chǎng)景主要集中在汽車領(lǐng)域，如汽車車載充電器和電動(dòng)汽車/混合動(dòng)力汽車的DC - DC轉(zhuǎn)換器。在這些應(yīng)用中，碳化硅MOSFET的高性能可以顯著提高系統(tǒng)的效率和功率密度。

關(guān)鍵參數(shù)分析

最大額定值

在不同溫度條件下，該MOSFET有一系列明確的最大額定值。例如，在(TJ = 25^{circ}C)時(shí)，漏源電壓(V{DSS})為1200V，連續(xù)漏極電流(I_D)在(T_C = 25^{circ}C)穩(wěn)態(tài)下為17A，在(TC = 100^{circ}C)穩(wěn)態(tài)下為12A。脈沖漏極電流(I{DM})在(TA = 25^{circ}C)時(shí)可達(dá)69A，單脈沖浪涌漏極電流能力(I{DSC})在特定條件下為140A。這些參數(shù)為工程師在設(shè)計(jì)電路時(shí)提供了重要的參考，需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景合理選擇工作條件，避免超過(guò)最大額定值導(dǎo)致器件損壞。

電氣特性

1. 關(guān)斷特性：漏源擊穿電壓(V{(BR)DSS})在(V{GS} = 0V)，(ID = 1mA)時(shí)為1200V，其溫度系數(shù)(V{(BR)DSS}/TJ)為600mV/°C。零柵壓漏極電流(I{DSS})在不同溫度下有不同的值，(T_J = 25^{circ}C)時(shí)最大為100μA，(TJ = 175^{circ}C)時(shí)最大為250μA。柵源泄漏電流(I{GSS})在(V{GS} = +25 / - 15V)，(V{DS} = 0V)時(shí)最大為±1μA。
2. 導(dǎo)通特性：柵極閾值電壓(V{GS(th)})在(V{GS} = V_{DS})，(ID = 2.5mA)時(shí)，典型值為3.1V，范圍在1.8 - 4.3V之間。推薦柵極電壓(V{GOP})為 - 5V到 + 20V。漏源導(dǎo)通電阻(R{DS(on)})在不同溫度和電流條件下有所變化，(V{GS} = 20V)，(I_D = 12A)，(T_J = 25^{circ}C)時(shí)，典型值為162mΩ，最大值為224mΩ；(TJ = 175^{circ}C)時(shí)，典型值為271mΩ，最大值為377mΩ。正向跨導(dǎo)(g{FS})在(V_{DS} = 10V)，(I_D = 12A)時(shí)典型值為3S。
3. 電荷、電容和柵極電阻：輸入電容(C{ISS})在(V{GS} = 0V)，(f = 1MHz)，(V{DS} = 800V)時(shí)為665pF，輸出電容(C{oss})典型值為50pF，反向傳輸電容(C{RSS})為5pF?？倴艠O電荷(Q{G(tot)})在(V{GS} = - 5 / 20V)，(V{DS} = 600V)，(I_D = 16A)時(shí)為34nC。柵極電阻(R_G)在(f = 1MHz)時(shí)為1.4Ω。
4. 開(kāi)關(guān)特性：開(kāi)啟延遲時(shí)間(t_{d(on)})為11ns，上升時(shí)間(tr)為19ns，關(guān)斷延遲時(shí)間(t{d(off)})為15ns，下降時(shí)間(tf)為8ns。開(kāi)啟開(kāi)關(guān)損耗(E{ON})為200μJ，關(guān)斷開(kāi)關(guān)損耗(E{OFF})為34μJ，總開(kāi)關(guān)損耗(E{TOT})為234μJ。
5. 漏源二極管特性：連續(xù)漏源二極管正向電流(I{SD})在(V{GS} = - 5V)，(TJ = 25^{circ}C)時(shí)為11A，脈沖漏源二極管正向電流(I{SDM})在相同條件下為69A。正向二極管電壓(V{SD})在(V{GS} = - 5V)，(I_{SD} = 6A)，(TJ = 25^{circ}C)時(shí)，范圍在4 - 10V。反向恢復(fù)時(shí)間(t{rr})為15ns，反向恢復(fù)電荷(Q{rr})為45nC，反向恢復(fù)能量(E{REC})為3.9μJ，峰值反向恢復(fù)電流(I_{RRM})為6.2A，充電時(shí)間(T_a)為7.4ns，放電時(shí)間(T_b)為7ns。

熱特性

熱特性對(duì)于功率器件至關(guān)重要。該MOSFET的結(jié)到外殼熱阻(R{JC})為1.3°C/W，結(jié)到環(huán)境熱阻(R{JA})為40°C/W。需要注意的是，整個(gè)應(yīng)用環(huán)境會(huì)影響這些熱阻的值，它們不是常數(shù)，僅在特定條件下有效。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，工程師需要根據(jù)散熱條件合理評(píng)估器件的工作溫度，確保其在安全范圍內(nèi)工作。

封裝信息

NVHL160N120SC1采用TO - 247 - 3L封裝，每管裝30個(gè)器件。該封裝有詳細(xì)的尺寸規(guī)格，包括各個(gè)引腳和外殼的尺寸范圍，如A尺寸在4.58 - 4.82mm之間，A1尺寸在2.20 - 2.60mm之間等。這些尺寸信息對(duì)于PCB布局和散熱設(shè)計(jì)非常重要，工程師需要根據(jù)封裝尺寸合理設(shè)計(jì)電路板，確保器件的安裝和散熱效果。

總結(jié)

NVHL160N120SC1碳化硅MOSFET憑借其高性能的參數(shù)和適用于汽車應(yīng)用的特點(diǎn)，為電子工程師在設(shè)計(jì)汽車電源系統(tǒng)等方面提供了一個(gè)優(yōu)秀的選擇。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，工程師需要充分考慮其各項(xiàng)參數(shù)，結(jié)合具體的應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，確保器件的性能得到充分發(fā)揮，同時(shí)保證系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。大家在使用這款MOSFET時(shí)，有沒(méi)有遇到過(guò)什么問(wèn)題或者有什么獨(dú)特的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)?zāi)?？歡迎在評(píng)論區(qū)分享。