onsemi NTT2016N065M3S SiC MOSFET：高效開關(guān)的理想之選

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，功率器件的性能直接影響著整個(gè)系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性。今天，我們來深入了解一下 onsemi 的 NTT2016N065M3S 碳化硅（SiC）MOSFET，看看它在實(shí)際應(yīng)用中能為我們帶來哪些優(yōu)勢(shì)。

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產(chǎn)品概述

NTT2016N065M3S 是 onsemi 推出的一款 EliteSiC 系列 MOSFET，采用 T2PAK - 7 封裝。它具有 650V 的耐壓能力，典型導(dǎo)通電阻 (R{DS(on)}) 僅為 16 mΩ（@ (V{GS}=18 V)），這使得它在功率轉(zhuǎn)換應(yīng)用中能夠有效降低功耗，提高效率。

產(chǎn)品特性

低導(dǎo)通電阻與低柵極電荷

該 MOSFET 的典型 (R{DS(on)}) 為 16 mΩ（@ (V{GS}=18 V)），能夠顯著降低導(dǎo)通損耗。同時(shí)，超低的柵極電荷 (Q_{G(tot)} = 100 nC)，使得開關(guān)速度更快，進(jìn)一步減少了開關(guān)損耗。這兩個(gè)特性相結(jié)合，大大提高了功率轉(zhuǎn)換效率，對(duì)于追求高效節(jié)能的應(yīng)用來說至關(guān)重要。

高速開關(guān)與低電容

具有低電容特性，其中 (C_{oss}=208 pF)，這使得它能夠?qū)崿F(xiàn)高速開關(guān)，減少開關(guān)時(shí)間，降低開關(guān)過程中的能量損耗。在高頻應(yīng)用中，這種高速開關(guān)性能尤為重要，可以有效提高系統(tǒng)的工作頻率，減小濾波器和磁性元件的尺寸，從而降低系統(tǒng)成本和體積。

雪崩測(cè)試與可靠性

該器件經(jīng)過 100% 雪崩測(cè)試，能夠承受一定的雪崩能量，保證了在異常情況下的可靠性。這對(duì)于一些對(duì)可靠性要求較高的應(yīng)用，如太陽能逆變器、UPS 等，是非常重要的特性。

環(huán)保特性

NTT2016N065M3S 是無鹵產(chǎn)品，符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)，并且在二級(jí)互連（2LI）采用無鉛工藝，滿足環(huán)保要求。

應(yīng)用領(lǐng)域

這款 MOSFET 適用于多種應(yīng)用場(chǎng)景，包括開關(guān)電源（SMPS）、太陽能逆變器、不間斷電源（UPS）、儲(chǔ)能系統(tǒng)以及電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施等。在這些應(yīng)用中，它的高性能特性能夠充分發(fā)揮作用，提高系統(tǒng)的效率和可靠性。

電氣特性

最大額定值

該器件的最大額定值包括：漏源電壓 (V{DSS}=650 V)，柵源電壓 (V{GS}=-8/+22 V)，在 (T{C}=25^{circ} C) 時(shí)，連續(xù)漏極電流 (I{D}=85 A)，功率耗散 (P{D}=333 W)；在 (T{C}=100^{circ} C) 時(shí)，連續(xù)漏極電流 (I{D}=62 A)，功率耗散 (P{D}=167 W)。此外，還規(guī)定了脈沖漏極電流、連續(xù)源漏電流（體二極管）、單脈沖雪崩能量等參數(shù)。

推薦工作條件

推薦的柵源電壓工作值 (V_{GSop}) 為 -3/18 V。超出推薦工作范圍可能會(huì)影響器件的可靠性，因此在設(shè)計(jì)時(shí)需要嚴(yán)格遵循這些條件。

電氣參數(shù)

在不同的測(cè)試條件下，該 MOSFET 的電氣參數(shù)表現(xiàn)如下：

• 關(guān)斷特性：漏源擊穿電壓 (V{(BR)DSS}) 在 (V{GS}=0 V)，(I{D}=1 mA)，(T{J}=25^{circ} C) 時(shí)為 650 V；零柵壓漏電流 (I{DSS}) 在 (V{DS}=650 V)，(T{J}=25^{circ} C) 時(shí)為 10 μA，在 (V{DS}=650 V)，(T_{J}=175^{circ} C) 時(shí)為 500 μA。
• 導(dǎo)通特性：漏源導(dǎo)通電阻 (R{DS(on)}) 在 (V{GS}=18 V)，(I{D}=29 A)，(T{J}=25^{circ} C) 時(shí)典型值為 17 mΩ，最大值為 23.4 mΩ；在 (V{GS}=18 V)，(I{D}=29 A)，(T_{J}=175^{circ} C) 時(shí)典型值為 26 mΩ。
• 電荷、電容與柵極電阻：輸入電容 (C{ISS})、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)} = 100 nC)，柵源電荷 (Q{GS}=26 nC)，柵漏電荷 (Q{GD}=25 nC)，柵極電阻 (R_{G}=2.8 Ω)。
• 開關(guān)特性：在 (V{GS}=-3/18 V)，(V{DD}=400 V)，(I{D}=30 A)，(R{G}=4.7 Ω)，(T{J}=25^{circ} C)，(L{stray}=13 nH) 的條件下，導(dǎo)通延遲時(shí)間 (t{d(ON)}=25 ns)，關(guān)斷延遲時(shí)間 (t{d(OFF)}=54 ns)，上升時(shí)間 (t{r}=17 ns)，下降時(shí)間 (t{f}=10.5 ns)，導(dǎo)通開關(guān)損耗 (E{ON}=146 μJ)，關(guān)斷開關(guān)損耗 (E{OFF}=55 μJ)，總開關(guān)損耗 (E_{TOT}=201 μJ)。

熱特性

熱阻是衡量功率器件散熱性能的重要指標(biāo)。NTT2016N065M3S 的結(jié)到殼熱阻 (R_{JC}=0.45 °C/W)。需要注意的是，整個(gè)應(yīng)用環(huán)境會(huì)影響熱阻的值，它不是一個(gè)常數(shù)，僅在特定條件下有效。在設(shè)計(jì)散熱系統(tǒng)時(shí)，需要充分考慮這些因素，以確保器件在正常工作溫度范圍內(nèi)運(yùn)行。

封裝與訂購信息

該器件采用 T2PAK - 7L 封裝，每盤 800 個(gè)，采用帶盤包裝。如果需要了解帶盤規(guī)格，包括零件方向和帶盤尺寸等信息，可以參考 Tape and Reel Packaging Specification Brochure, BRD8011/D。

總結(jié)

onsemi 的 NTT2016N065M3S SiC MOSFET 以其低導(dǎo)通電阻、低柵極電荷、高速開關(guān)和高可靠性等特性，為功率轉(zhuǎn)換應(yīng)用提供了一種高效的解決方案。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，電子工程師需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理選擇器件，并注意其電氣參數(shù)和熱特性，以確保系統(tǒng)的性能和可靠性。你在使用類似的 SiC MOSFET 時(shí)，遇到過哪些挑戰(zhàn)呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。