安森美SiC MOSFET NTBG070N120M3S:高效功率轉(zhuǎn)換的理想之選
在功率電子領域,碳化硅(SiC)技術正逐漸成為推動高效、高功率密度設計的關鍵力量。安森美(onsemi)的NTBG070N120M3S SiC MOSFET,憑借其卓越的性能和廣泛的應用范圍,成為眾多工程師在設計中的首選。本文將深入探討這款MOSFET的特性、參數(shù)及應用,為電子工程師提供全面的參考。
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產(chǎn)品特性
低導通電阻與低門極電荷
NTBG070N120M3S在(V{GS}=18V)時,典型導通電阻(R{DS(on)}=65mOmega),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。同時,超低的門極電荷(Q_{G(tot)} = 57nC),使得開關速度更快,進一步降低了開關損耗。
高速開關與低電容
該器件具有低電容特性,輸出電容(C_{oss}=57pF),這使得它能夠?qū)崿F(xiàn)高速開關,減少開關時間,提高系統(tǒng)的工作頻率。高速開關特性對于提高功率密度和降低系統(tǒng)體積至關重要。
雪崩測試與環(huán)保合規(guī)
NTBG070N120M3S經(jīng)過100%雪崩測試,確保了在極端條件下的可靠性。此外,該器件是無鹵的,符合RoHS標準(豁免7a),并且在二級互連(2LI)上是無鉛的,滿足環(huán)保要求。
典型應用
太陽能逆變器
在太陽能逆變器中,NTBG070N120M3S的低導通電阻和高速開關特性能夠有效提高逆變器的效率,減少能量損耗,提高太陽能轉(zhuǎn)換效率。
電動汽車充電站
電動汽車充電站需要高效、高功率密度的功率轉(zhuǎn)換器件。NTBG070N120M3S的高性能特性使其能夠滿足充電站對快速充電和高功率輸出的需求。
UPS和儲能系統(tǒng)
在不間斷電源(UPS)和儲能系統(tǒng)中,該器件的可靠性和高效性能夠確保系統(tǒng)在各種工況下穩(wěn)定運行,為關鍵設備提供可靠的電力保障。
開關電源(SMPS)
在開關電源設計中,NTBG070N120M3S的低損耗特性能夠提高電源的效率,降低散熱要求,減小電源體積。
關鍵參數(shù)
最大額定值
| 參數(shù) | 符號 | 值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 漏源電壓 | (V_{DSS}) | 1200 | V |
| 柵源電壓 | (V_{GS}) | -10/+22 | V |
| 連續(xù)漏極電流((T_C = 25^{circ}C)) | (I_D) | 36 | A |
| 功率耗散((T_C = 25^{circ}C)) | (P_D) | 172 | W |
| 連續(xù)漏極電流((T_C = 100^{circ}C)) | (I_D) | 25 | A |
| 功率耗散((T_C = 100^{circ}C)) | (P_D) | 86 | W |
| 脈沖漏極電流((T_C = 25^{circ}C)) | (I_{DM}) | 93 | A |
| 工作結溫和存儲溫度范圍 | (TJ, T{stg}) | -55 to +175 | (^{circ}C) |
| 源極電流(體二極管) | (I_S) | 33 | A |
| 單脈沖漏源雪崩能量 | (E_{AS}) | 91 | mJ |
| 最大焊接溫度(10s) | (T_L) | 270 | (^{circ}C) |
熱特性
| 參數(shù) | 符號 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 結到殼穩(wěn)態(tài)熱阻 | (R_{JC}) | 0.87 | (^{circ}C/W) |
推薦工作條件
| 參數(shù) | 符號 | 值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 柵源電壓工作值 | (V_{GSop}) | -5 … -3 +18 | V |
電氣特性
關態(tài)特性
- 漏源擊穿電壓:(V_{GS}=0V),(I_D = 1mA)時,最小值為1200V。
- 漏源擊穿電壓溫度系數(shù):未給出具體值。
- 漏電流:(V{GS}=0V),(V{DS}=1200V)時,未給出具體值。
- 柵源泄漏電流:最大值為±1uA。
開態(tài)特性
- 導通電阻(R{DS(on)}):在不同條件下有不同的值,如(V{GS}=18V),(I_D = 15A),(T_J = 175^{circ}C)時,最大值為136mΩ。
電荷、電容與柵極電阻
- 輸入電容(C{iss}):(V{GS}=0V),(f = 1MHz),(V_{DS}=800V)時,典型值為1230pF。
- 輸出電容(C_{oss}):未給出具體值。
- 反饋電容(C_{rss}):未給出具體值。
- 閾值柵極電荷(Q_{G(TH)}):未給出具體值。
- 柵源電荷(Q_{GS}):未給出具體值。
- 柵漏電荷(Q_{GD}):典型值為17nC。
- 柵極電阻(R_G):(f = 1MHz)時,未給出具體值。
開關特性
- 開通時間(t_{d(on)}):未給出具體值。
- 關斷時間(t_{d(off)}):(R_G = 4.72Omega)時,未給出具體值。
- 下降時間(t_f):典型值為8.8ns。
- 開通開關損耗(E_{ON}):典型值為119uJ。
- 關斷開關損耗(E_{OFF}):典型值為155uJ。
典型特性曲線
文檔中提供了一系列典型特性曲線,包括導通區(qū)域特性、歸一化導通電阻與漏極電流和柵極電壓的關系、導通電阻隨溫度的變化、導通電阻與柵源電壓的關系、傳輸特性、開關損耗與集電極電流的關系、開關損耗與漏源電壓的關系、開關損耗與柵極電阻的關系、反向漏極電流與體二極管正向電壓的關系、柵源電壓與總電荷的關系、電容與漏源電壓的關系、無鉗位電感開關能力、最大連續(xù)漏極電流與殼溫的關系、安全工作區(qū)、單脈沖最大功率耗散、結到殼瞬態(tài)熱響應等。這些曲線為工程師在設計中評估器件性能提供了重要參考。
封裝信息
| NTBG070N120M3S采用D2PAK - 7L封裝,其封裝尺寸和標記信息如下: | 尺寸 | 最小值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|
| A | 4.50 | 4.70 | mm | |
| A1 | 0.10 | 0.20 | mm | |
| b2 | 0.60 | 0.70 | 0.80 | mm |
| b | 0.51 | 0.60 | mm | |
| C | 0.40 | 0.60 | mm | |
| c2 | 1.20 | 1.30 | mm | |
| D | 9.00 | 9.20 | mm | |
| D1 | 6.15 | 6.80 | 7.15 | mm |
| E | 9.90 | mm | ||
| E1 | 7.15 | 7.65 | mm | |
| e | ||||
| H | 15.10 | 15.40 | 15.70 | mm |
| L | 2.44 | 2.64 | 2.84 | mm |
| L1 | 1.20 | 1.40 | mm | |
| L3 | 0.25 | 1 | mm | |
| aaa | 0.25 | mm |
標記信息包括具體器件代碼、組裝位置、年份、工作周和批次可追溯性等。
總結
安森美NTBG070N120M3S SiC MOSFET以其低導通電阻、低門極電荷、高速開關和高可靠性等特性,在太陽能逆變器、電動汽車充電站、UPS和儲能系統(tǒng)、開關電源等應用中具有顯著優(yōu)勢。工程師在設計中可以根據(jù)具體需求,結合器件的參數(shù)和典型特性曲線,充分發(fā)揮其性能,實現(xiàn)高效、高功率密度的功率轉(zhuǎn)換設計。同時,在使用過程中,需要注意器件的最大額定值和推薦工作條件,確保系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
你在設計中是否遇到過類似SiC MOSFET的應用難題?歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。
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安森美SiC MOSFET:NVBG070N120M3S解析與應用
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