onsemi碳化硅MOSFET NVT2016N065M3S:高性能與可靠性的完美結合
在電子工程師的日常工作中,選擇合適的功率器件是設計成功的關鍵。今天,我們就來深入了解一下安森美(onsemi)推出的碳化硅(SiC)MOSFET——NVT2016N065M3S,看看它在性能和應用方面有哪些獨特之處。
文件下載:NVT2016N065M3S-D.PDF
一、產(chǎn)品特性
1. 低導通電阻
典型的導通電阻 (R{DS(on)}) 在 (V{GS}=18V) 時為 16 mΩ,這意味著在導通狀態(tài)下,器件的功率損耗較低,能夠有效提高系統(tǒng)效率。低導通電阻還可以減少發(fā)熱,降低散熱要求,從而簡化散熱設計。
2. 低電容和低柵極電荷
具有低有效輸出電容和超低柵極電荷,這使得器件在開關過程中能夠快速響應,減少開關損耗。低電容和低柵極電荷還可以降低電磁干擾(EMI),提高系統(tǒng)的電磁兼容性。
3. 100% UIS 測試
經(jīng)過 100% 的非鉗位感性開關(UIS)測試,確保了器件在感性負載應用中的可靠性。UIS 測試可以模擬實際應用中的開關情況,驗證器件在高壓和大電流下的性能。
4. AECQ101 認證
符合 AECQ101 標準,這是汽車電子應用的可靠性認證,表明該器件適用于汽車環(huán)境。AECQ101 認證涵蓋了溫度、濕度、振動等多個方面的測試,確保器件在惡劣環(huán)境下能夠穩(wěn)定工作。
5. 環(huán)保特性
該器件為無鹵產(chǎn)品,并且符合 RoHS 指令(豁免條款 7a),在二級互連(2LI)上為無鉛設計,符合環(huán)保要求。
二、應用領域
1. 汽車車載和非車載充電器
在電動汽車的充電系統(tǒng)中,需要高效、可靠的功率器件來實現(xiàn)快速充電。NVT2016N065M3S 的低導通電阻和低開關損耗特性,使其能夠在充電過程中減少能量損耗,提高充電效率。
2. 汽車 DC - DC 轉換器(EV - HEV)
在電動汽車和混合動力汽車中,DC - DC 轉換器用于將高壓電池的電壓轉換為適合車載電子設備使用的電壓。NVT2016N065M3S 的高性能可以確保 DC - DC 轉換器的高效運行,為車輛的電子系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電源。
三、電氣特性
1. 最大額定值
| 參數(shù) | 條件 | 數(shù)值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 漏源電壓 (V_{DS}) | - | 650 | V |
| 連續(xù)漏極電流 (I_{D}) | (T_{C}=25^{circ}C) | 85 | A |
| 功率耗散 (P_{D}) | - | 62(不同條件下還有 167) | W |
| 脈沖漏極電流 (I_{DP}) | - | - | A |
| 體二極管電流 (I_{SD}) | (T_{C}=25^{circ}C) | - | A |
| 體二極管電流 (I_{SD}) | (V_{GS} = -3V) | 198 | A |
| 雪崩能量 (E_{AS}) | ((I_{LPK}=60A, L = 0.1mH)) | 180 | mJ |
| 工作結溫和存儲溫度 (T{J})、(T{stg}) | - | -55 至 +175 | °C |
| 引腳溫度 (T_{L}) | ((1/8" 從外殼 10 秒)) | 245 | °C |
需要注意的是,超過最大額定值可能會損壞器件,影響其功能和可靠性。
2. 推薦工作條件
推薦的柵源電壓 (V_{GSop}) 范圍為 -3V 至 18V。在這個范圍內,器件能夠正常工作,但超出推薦范圍可能會影響器件的可靠性。
3. 電氣特性參數(shù)
| 參數(shù) | 符號 | 測試條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 關斷特性 | (V_{(BR)DSS}) | - | 650 | - | - | V |
| 零柵壓漏極電流 (I_{DSS}) | - | - | - | - | 500 | μA |
| 柵源漏電流 (I_{GSS}) | (V{GS} = -10V, V{DS} = 0V) | - | - | - | - | μA |
| (V{GS} = +22V, V{DS} = 0V) | - | - | - | 1 | μA | |
| 導通特性 | 漏源導通電阻 (R_{DS(on)}) | (V{GS}=18V, I{D}=29A, T_{J}=25^{circ}C) | - | 17 | 23.4 | mΩ |
| (V{GS}=18V, I{D}=29A, T_{J}=175^{circ}C) | - | 26 | - | - | mΩ | |
| 柵極閾值電壓 (V_{GS(TH)}) | (V{GS}=V{DS}, I{D}=15mA, T{J}=25^{circ}C) | 2.0 | 2.7 | 4.0 | V | |
| 正向跨導 (g_{fs}) | (V{DS}=10V, I{D}=29A) | - | 19 | - | S | |
| 電荷、電容和柵極電阻 | 輸入電容 (C_{iss}) | (V{DS}=400V, V{GS}=0V, f = 1MHz) | - | - | - | pF |
| 輸出電容 (C_{oss}) | - | - | 208 | - | pF | |
| 反向傳輸電容 (C_{RSS}) | - | - | 18 | - | pF | |
| 總柵極電荷 (Q_{G(TOT)}) | (V{DD}=400V, I{D}=29A) | - | 100 | - | nC | |
| 柵漏電荷 (Q_{GD}) | - | - | 25 | - | nC | |
| 開關特性 | 開通延遲時間 (t_{d(on)}) | - | 25 | - | - | ns |
| 關斷延遲時間 (t_{d(off)}) | (V{GS}=-3/18V, V{DD}=400V, I{D}=30A, R{G}=4.7Ω, T{J}=25^{circ}C, L{stray}=13nH) | - | - | - | ns | |
| 上升時間 (t_{r}) | - | - | - | - | ns | |
| 開通開關損耗 (E_{ON}) | - | - | 146 | - | μJ | |
| 關斷開關損耗 (E_{OFF}) | - | - | 55 | - | μJ | |
| 總開關損耗 (E_{TOT}) | - | - | - | - | μJ | |
| 正向二極管電壓 (V_{SD}) | (I{SD}=29A, V{GS}=-3V, T_{J}=25^{circ}C) | - | - | 6.0 | V | |
| 下降時間 (t_{f}) | - | - | - | 65 | ns | |
| 總開關損耗 (E_{TOT}) | - | - | 216 | - | μJ | |
| 充電時間 (t_{o}) | - | - | - | 10 | ns | |
| 反向恢復電荷 (Q_{RR}) | - | - | - | - | μC | |
| 反向恢復能量 (E_{REC}) | - | - | 12 | - | μJ |
四、熱特性
熱阻 (R_{JC})(結到殼)為 0.45°C/W。需要注意的是,整個應用環(huán)境會影響熱阻的值,這些值不是常數(shù),僅在特定條件下有效。
五、封裝和訂購信息
該器件采用 T2PAK - 7 封裝,每盤 800 個,采用卷帶包裝。有關卷帶規(guī)格的詳細信息,可參考安森美提供的 Tape and Reel Packaging Specification Brochure(BRD8011/D)。
六、典型特性曲線
文檔中提供了一系列典型特性曲線,包括輸出特性、(I{D}) 與 (V{GS}) 的關系、(R{DS(on)}) 與 (V{GS}) 和 (I{D}) 的關系、柵極電荷特性、安全工作區(qū)、雪崩電流與脈沖時間的關系、開關損耗與 (I{D})、(R{G})、(V{DS}) 和 (T_{J}) 的關系以及熱響應特性等。這些曲線可以幫助工程師更好地了解器件在不同條件下的性能,從而進行合理的設計。
七、總結
安森美 NVT2016N065M3S 碳化硅 MOSFET 憑借其低導通電阻、低電容、低柵極電荷、高可靠性和環(huán)保特性,在汽車電子等領域具有廣闊的應用前景。電子工程師在設計相關電路時,可以充分考慮該器件的特點,以實現(xiàn)高效、可靠的系統(tǒng)設計。同時,在實際應用中,還需要根據(jù)具體的工作條件對器件的性能進行驗證和優(yōu)化。大家在使用這款器件時,有沒有遇到過什么問題或者有什么獨特的應用經(jīng)驗呢?歡迎在評論區(qū)分享。
-
汽車電子
+關注
關注
3047文章
9159瀏覽量
173217 -
碳化硅MOSFET
+關注
關注
0文章
121瀏覽量
4951
發(fā)布評論請先 登錄
onsemi碳化硅MOSFET NVT2016N065M3S:高性能與可靠性的完美結合
評論