onsemi碳化硅MOSFET NTHL040N120SC1：高性能電力電子解決方案

在電力電子領(lǐng)域，碳化硅（SiC）技術(shù)憑借其卓越的性能，正逐漸成為眾多應(yīng)用的首選。今天，我們將深入探討安森美（onsemi）的一款碳化硅MOSFET——NTHL040N120SC1，了解它的特性、應(yīng)用以及技術(shù)參數(shù)。

文件下載：NTHL040N120SC1-D.PDF

產(chǎn)品概述

NTHL040N120SC1是一款N溝道MOSFET，屬于EliteSiC系列，采用TO - 247 - 3L封裝。它具有40 mΩ的典型導(dǎo)通電阻（(R{DS(on)})），適用于1200V的高壓應(yīng)用場(chǎng)景。該器件具備超低的柵極電荷（典型值(Q{G(tot)} = 106 nC)）和低有效輸出電容（典型值(C_{oss} = 140 pF)），并且經(jīng)過了100%的UIL測(cè)試。此外，它是無鹵產(chǎn)品，符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)（豁免條款7a），二級(jí)互連為無鉛（2LI）。

典型應(yīng)用

這款MOSFET在多個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，主要包括：

• 不間斷電源（UPS）：在UPS系統(tǒng)中，NTHL040N120SC1能夠高效地進(jìn)行功率轉(zhuǎn)換，確保電源的穩(wěn)定輸出，為關(guān)鍵設(shè)備提供可靠的電力支持。
• DC - DC轉(zhuǎn)換器：其低導(dǎo)通電阻和快速開關(guān)特性，使得DC - DC轉(zhuǎn)換器能夠?qū)崿F(xiàn)更高的效率和更小的體積。
• 升壓逆變器：在升壓逆變器中，該MOSFET可以有效地將低電壓轉(zhuǎn)換為高電壓，滿足不同應(yīng)用的需求。

最大額定值

需要注意的是，超過最大額定值可能會(huì)損壞設(shè)備，影響其功能和可靠性。

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1200V，溫度系數(shù)為450 mV/°C。
• 零柵壓漏極電流：(I{DSS})在(V{GS} = 0 V)，(V{DS} = 1200 V)，(T{J} = 25^{circ}C)時(shí)為100 μA，在(T_{J} = 175^{circ}C)時(shí)為250 μA。
• 柵源泄漏電流：(I{GSS})在(V{GS} = ±25 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)的典型值為[具體值未給出]。
• 推薦柵極電壓：(V_{GOP})為+20 V。
• 導(dǎo)通電阻：(R{DS(on)})的典型值為40 mΩ，最大值為56 mΩ（條件未給出），在(V{DS} = 20 V)，(I_{D} = 35 A)時(shí)為20 mΩ。

電荷、電容和柵極電阻

• 輸入電容：(C{ISS})在(V{GS} = 0 V)，(f = 1 MHz)，(V_{DS} = 800 V)時(shí)為1781 pF。
• 反向傳輸電容：(C_{RSS})為12 pF。
• 總柵極電荷：(Q_{G(tot)})為106 nC。
• 閾值柵極電荷：(Q_{GS})為16 nC。
• 柵漏電荷：(Q_{GD})為2.2 nC。

開關(guān)特性

• 上升時(shí)間：(t{r})在(I{D} = 47 A)，(R_{G} = 4.7 Ω)，感性負(fù)載下為[具體值未給出]。
• 關(guān)斷延遲時(shí)間：(t_{d(off)})為33 ns。
• 下降時(shí)間：(t_{f})為[具體值未給出]。
• 導(dǎo)通開關(guān)損耗：(E_{ON})為1003 μJ。
• 關(guān)斷開關(guān)損耗：(E_{OFF})為247 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34 A。
• 脈沖漏源二極管正向電流：在相同條件下為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3.8 V。
• 反向恢復(fù)時(shí)間：(t{rr})在(V{GS} = -5/20 V)，(I{SD} = 47 A)，(di{S}/dt = 1000 A/μs)時(shí)為[具體值未給出]。
• 反向恢復(fù)電荷：(Q_{RR})為125 μC。
• 反向恢復(fù)能量：[具體值未給出]。
• 峰值反向恢復(fù)電流：[具體值未給出]。
• 充電時(shí)間：(t_{a})為12.4 ns。

熱阻

熱阻是衡量器件散熱性能的重要參數(shù)。NTHL040N120SC1的結(jié)到殼熱阻(R_{θJC})為0.43 °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。

封裝和訂購(gòu)信息

總結(jié)

NTHL040N120SC1碳化硅MOSFET以其低導(dǎo)通電阻、低柵極電荷和快速開關(guān)特性，為電力電子應(yīng)用提供了高效、可靠的解決方案。無論是在UPS、DC - DC轉(zhuǎn)換器還是升壓逆變器中，它都能發(fā)揮出色的性能。在設(shè)計(jì)電路時(shí)，工程師需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理選擇和使用該器件，并注意其最大額定值和熱阻等參數(shù)，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

你在實(shí)際設(shè)計(jì)中是否使用過類似的碳化硅MOSFET呢？在使用過程中遇到過哪些問題？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。