onsemi碳化硅MOSFET NVBG040N120SC1：高性能解決方案

在電子工程領(lǐng)域，功率器件的性能直接影響著系統(tǒng)的效率和可靠性。今天，我們來(lái)深入了解一下安森美（onsemi）的碳化硅（SiC）MOSFET——NVBG040N120SC1，看看它在實(shí)際應(yīng)用中能帶來(lái)怎樣的優(yōu)勢(shì)。

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產(chǎn)品概述

NVBG040N120SC1是一款N溝道MOSFET，采用D2PAK - 7L封裝。它具有諸多出色的特性，適用于汽車車載充電器、電動(dòng)汽車/混合動(dòng)力汽車的直流 - 直流轉(zhuǎn)換器等典型應(yīng)用。

產(chǎn)品特性

低導(dǎo)通電阻

典型的導(dǎo)通電阻 (R_{DS(on)}) 為40 mΩ，這意味著在導(dǎo)通狀態(tài)下，器件的功率損耗較低，能夠有效提高系統(tǒng)的效率。

超低柵極電荷

典型的總柵極電荷 (Q_{G(tot)}) 為106 nC，低柵極電荷可以減少開(kāi)關(guān)過(guò)程中的能量損耗，提高開(kāi)關(guān)速度。

低有效輸出電容

典型的輸出電容 (C_{oss}) 為139 pF，低輸出電容有助于降低開(kāi)關(guān)損耗，提高系統(tǒng)的性能。

雪崩測(cè)試與認(rèn)證

該器件經(jīng)過(guò)100%雪崩測(cè)試，并且符合AEC - Q101標(biāo)準(zhǔn)，具備PPAP能力，適用于汽車等對(duì)可靠性要求較高的應(yīng)用場(chǎng)景。

環(huán)保特性

此器件為無(wú)鹵產(chǎn)品，符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)（豁免7a），二級(jí)互連為無(wú)鉛（Pb - Free 2LI）。

最大額定值與推薦工作值

最大額定值

推薦工作值

• 柵源電壓：在 (T_{C}<175^{circ}C) 時(shí)，有相應(yīng)的推薦值。
• 連續(xù)漏極電流：
  • (T_{C}=25^{circ}C) 時(shí)，連續(xù)漏極電流為一定值；
  • (T_{C}=100^{circ}C) 時(shí)，連續(xù)漏極電流為43 A，功率耗散為178 W。
• 脈沖漏極電流：在 (T_{A}=25^{circ}C) 時(shí)有相應(yīng)規(guī)定。
• 工作結(jié)溫和存儲(chǔ)溫度范圍：為 - 55 至 + 175 °C。

需要注意的是，超過(guò)最大額定值可能會(huì)損壞器件，影響其功能和可靠性。而且，整個(gè)應(yīng)用環(huán)境會(huì)影響熱阻數(shù)值，這些數(shù)值并非恒定不變，僅在特定條件下有效。

電氣特性

關(guān)斷特性

• 漏源擊穿電壓： (V{(BR)DSS}) 在 (V{GS}=0 V)， (I_{D}=1 mA) 時(shí)為1200 V，溫度系數(shù)為0.45 V/°C。
• 零柵壓漏電流： (I{DSS}) 在 (V{GS}=0 V)， (T{J}=25^{circ}C)， (V{DS}=1200 V) 時(shí)為100 μA；在 (T_{J}=175^{circ}C) 時(shí)為1 mA。
• 柵源泄漏電流： (I{GSS}) 在 (V{GS}= + 25 / - 15 V)， (V_{DS}=0 V) 時(shí)為 ± 1 μA。

導(dǎo)通特性

• 柵極閾值電壓： (V{GS(TH)}) 在 (V{GS}=V{DS})， (I{D}=10 mA) 時(shí)，范圍為1.8 - 4.3 V。
• 推薦柵極電壓： (V_{GOP}) 為 - 5 至 + 20 V。
• 漏源導(dǎo)通電阻：在不同的溫度和電流條件下有不同的值，如 (V{GS}=20 V)， (I{D}=35 A)， (T{J}=25^{circ}C) 時(shí)為40 - 56 mΩ； (T{J}=175^{circ}C) 時(shí)為71 - 100 mΩ。
• 正向跨導(dǎo)： (g{FS}) 在 (V{DS}=20 V)， (I_{D}=35 A) 時(shí)為20 S。

電荷、電容與柵極電阻

• 輸入電容： (C{ISS}) 在 (V{GS}=0 V)， (f = 1 MHz)， (V_{DS}=800 V) 時(shí)為1789 pF。
• 輸出電容： (C_{OSS}) 為139 pF。
• 反向傳輸電容： (C_{RSS}) 為12.5 pF。
• 總柵極電荷： (Q{G(tot)}) 在 (V{GS}= - 5 / 20 V)， (V{DS}=600 V)， (I{D}=47 A) 時(shí)為106 nC。
• 柵極電阻： (R_{G}) 在 (f = 1 MHz) 時(shí)為2 Ω。

開(kāi)關(guān)特性

• 導(dǎo)通延遲時(shí)間： (t_{d(ON)}) 在特定條件下為17 - 30 ns。
• 上升時(shí)間： (t_{r}) 為20 - 36 ns。
• 關(guān)斷延遲時(shí)間： (t_{d(OFF)}) 為30 - 48 ns。
• 下降時(shí)間： (t_{f}) 為9 - 18 ns。
• 導(dǎo)通開(kāi)關(guān)損耗： (E_{ON}) 為366 μJ。
• 關(guān)斷開(kāi)關(guān)損耗： (E_{OFF}) 為200 μJ。
• 總開(kāi)關(guān)損耗： (E_{TOT}) 為566 μJ。

漏源二極管特性

• 連續(xù)漏源二極管正向電流： (I{SD}) 在 (V{GS}= - 5 V)， (T_{J}=25^{circ}C) 時(shí)為36 A。
• 脈沖漏源二極管正向電流： (I{SDM}) 在 (V{GS}= - 5 V)， (T_{J}=25^{circ}C) 時(shí)為240 A。
• 正向二極管電壓： (V{SD}) 在 (V{GS}= - 5 V)， (I{SD}=17.5 A)， (T{J}=25^{circ}C) 時(shí)為3.7 V。

典型特性

文檔中還給出了一系列典型特性曲線，如導(dǎo)通區(qū)域特性、歸一化導(dǎo)通電阻與漏極電流和柵極電壓的關(guān)系、導(dǎo)通電阻隨溫度的變化、導(dǎo)通電阻與柵源電壓的關(guān)系、傳輸特性、二極管正向電壓與電流的關(guān)系等。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表現(xiàn)，從而進(jìn)行更合理的設(shè)計(jì)。

機(jī)械尺寸

該器件采用D2PAK7（TO - 263 - 7L HV）封裝，文檔中給出了詳細(xì)的機(jī)械尺寸信息，包括各部分的最小、最大尺寸等，方便工程師進(jìn)行PCB布局設(shè)計(jì)。

訂購(gòu)信息

器件型號(hào)為NVBG040N120SC1，采用D2PAK - 7L封裝，每盤800個(gè)，以帶盤形式發(fā)貨。如需了解帶盤規(guī)格，可參考相關(guān)的帶盤包裝規(guī)格手冊(cè)。

總的來(lái)說(shuō)，NVBG040N120SC1碳化硅MOSFET憑借其出色的性能和特性，為汽車等領(lǐng)域的電源設(shè)計(jì)提供了一個(gè)可靠的解決方案。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師們可以根據(jù)具體的需求和條件，充分發(fā)揮該器件的優(yōu)勢(shì)，提高系統(tǒng)的性能和效率。大家在使用這款器件時(shí)，有沒(méi)有遇到過(guò)什么特別的問(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。