onsemi碳化硅MOSFET NTBG032N065M3S：高效電力轉換的理想之選
onsemi碳化硅MOSFET NTBG032N065M3S：高效電力轉換的理想之選
在電子工程領域，功率半導體器件的性能對于各類電力電子應用至關重要。今天，我們將深入探討 onsemi 推出的碳化硅（SiC）MOSFET——NTBG032N065M3S，這款器件以其卓越的特性和廣泛的應用前景，成為眾多工程師的關注焦點。
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卓越特性，開啟高效開關新時代
低導通電阻與超低柵極電荷
NTBG032N065M3S 在 (V{GS}=18V) 時，典型 (R{DS(ON)}=32mOmega)，這一特性使得器件在導通狀態(tài)下的功率損耗大幅降低，提高了能源轉換效率。同時，超低的柵極電荷 (Q{G(tot)}=55nC)，結合低電容 (C{oss}=113pF)，實現(xiàn)了高速開關性能，減少了開關損耗，提升了系統(tǒng)的整體效率。
高可靠性與雪崩測試
該器件經過 100% 雪崩測試，具備出色的抗雪崩能力，能夠在惡劣的工作環(huán)境下穩(wěn)定運行。此外，它符合 Halide Free 和 RoHS 標準，采用無鉛 2LI（二級互連）工藝，環(huán)保且可靠。
廣泛應用，滿足多元電力需求
NTBG032N065M3S 的應用范圍十分廣泛，涵蓋了開關電源（SMPS）、太陽能逆變器、不間斷電源（UPS）、儲能系統(tǒng)以及電動汽車充電基礎設施等領域。在這些應用中，器件的高性能能夠有效提升系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性，降低能耗。
詳盡參數(shù)，確保精準設計
最大額定值
| 參數(shù) | 符號 | 數(shù)值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 漏源電壓 | (V_{DSS}) | 650 | V |
| 柵源電壓 | (V_{GS}) | -8/+22 | V |
| 連續(xù)漏極電流（(T_C = 25^{circ}C)） | (I_D) | 52 | A |
| 功率耗散（(T_C = 25^{circ}C)） | (P_D) | 200 | W |
| 連續(xù)漏極電流（(T_C = 100^{circ}C)） | (I_D) | 32 | A |
| 功率耗散（(T_C = 100^{circ}C)） | (P_D) | 100 | W |
| 脈沖漏極電流（(T_C = 25^{circ}C)，(t_P = 100mu s)） | (I_{DM}) | 156 | A |
| 連續(xù)源漏電流（體二極管，(TC = 25^{circ}C)，(V{GS} = -3V)） | (I_S) | 30 | A |
| 連續(xù)源漏電流（體二極管，(TC = 100^{circ}C)，(V{GS} = -3V)） | (I_S) | 17 | A |
| 脈沖源漏電流（體二極管，(V_{GS} = -3V)，(T_C = 25^{circ}C)，(t_P = 100mu s)） | (I_{SM}) | 127 | A |
| 單脈沖雪崩能量（(TJ = 25^{circ}C)，(L = 1mH)，(I{AS} = 16.7A)，(V{DD} = 100V)，(V{GS} = 18V)） | (E_{AS}) | 139 | mJ |
| 工作結溫和存儲溫度 | (TJ)，(T{stg}) | -55 至 175 | (^{circ}C) |
| 焊接引線溫度（距外殼 1/8”，10s） | (T_L) | 270 | (^{circ}C) |
熱特性
| 參數(shù) | 符號 | 數(shù)值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 結到殼熱阻（注 3） | (R_{theta JC}) | 0.75 | (^{circ}C/W) |
| 結到環(huán)境熱阻（注 3） | (R_{theta JA}) | 40 | (^{circ}C/W) |
注：整個應用環(huán)境會影響熱阻數(shù)值，這些數(shù)值并非恒定值，僅在特定條件下有效。
推薦工作條件
| 參數(shù) | 符號 | 數(shù)值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 柵源電壓工作值 | (V_{GSop}) | -5... -3 +18 | V |
電氣特性
關斷特性
| 參數(shù) | 符號 | 測試條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 漏源擊穿電壓 | (V_{(BR)DSS}) | (V_{GS}=0V)，(I_D = 1mA)，(T_J = 25^{circ}C) | 650 | - | - | V |
| 漏源擊穿電壓溫度系數(shù) | (Delta V_{(BR)DSS}) | (I_D = 1mA)，參考 (25^{circ}C) | - | 90 | - | mV/°C |
| 零柵壓漏電流 | (I_{DSS}) | (V_{DS}=650V)，(T_J = 25^{circ}C) | - | - | 10 | (mu A) |
| (V_{DS}=650V)，(T_J = 175^{circ}C)（注 5） | - | - | 500 | (mu A) | ||
| 柵源漏電流 | (I_{GSS}) | - | - | - | - | (mu A) |
導通特性
| 參數(shù) | 符號 | 測試條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 漏源導通電阻 | (R_{DS(ON)}) | (V_{GS}=18V)，(I_D = 15A)，(T_J = 25^{circ}C) | - | 32 | 44 | mΩ |
| (V_{GS}=18V)，(I_D = 15A)，(T_J = 175^{circ}C)（注 5） | - | - | - | - | ||
| (V_{GS}=15V)，(I_D = 15A)，(T_J = 25^{circ}C) | - | 41 | - | mΩ | ||
| (V_{GS}=15V)，(I_D = 15A)，(T_J = 175^{circ}C)（注 5） | - | 52 | - | mΩ | ||
| 柵極閾值電壓 | (V_{GS(TH)}) | (V{GS}=V{DS})，(I_D = 7.5mA)，(T_J = 25^{circ}C) | 2.0 | 2.7 | 4.0 | V |
| 正向跨導 | (g_{FS}) | (V_{DS}=10V)，(I_D = 15A)（注 5） | - | 9.9 | - | - |
電荷、電容與柵極電阻
| 參數(shù) | 符號 | 測試條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 輸入電容 | (C_{iss}) | (V{DS}=400V)，(V{GS}=0V)，(f = 1MHz) | 1409 | - | - | pF |
| 輸出電容 | (C_{oss}) | (V{DS}=400V)，(V{GS}=0V)，(f = 1MHz)（注 5） | 113 | - | - | pF |
| 反向傳輸電容 | (C_{rss}) | (V{DS}=400V)，(V{GS}=0V)，(f = 1MHz) | - | 9.0 | - | pF |
| 總柵極電荷 | (Q_{g(TOT)}) | (V_{DD}=400V)，(ID = 15A)，(V{GS}= -3/18V)（注 5） | 55 | - | - | nC |
| 柵源電荷 | (Q_{GS}) | - | 15 | - | nC | |
| 柵漏電荷 | (Q_{GD}) | - | 14 | - | nC | |
| 柵極電阻 | (R_G) | (f = 1MHz) | - | 5.0 | - | Ω |
開關特性
| 參數(shù) | 測試條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 開通延遲時間 | (t_{d(on)}) | (R_G = 4.7Omega)，(T_J = 25^{circ}C)（注 4,5） | - | 8.8 | - | ns |
| 關斷延遲時間 | (t_{d(off)}) | (R_G = 4.7Omega)，(T_J = 25^{circ}C)（注 4,5） | 31 | - | - | ns |
| 上升時間 | (t_r) | (R_G = 4.7Omega)，(T_J = 25^{circ}C)（注 4,5） | - | 12 | - | ns |
| 下降時間 | (t_f) | (R_G = 4.7Omega)，(T_J = 25^{circ}C)（注 4,5） | - | 9 | - | ns |
| 開通開關損耗 | (E_{ON}) | (R_G = 4.7Omega)，(T_J = 25^{circ}C)（注 4,5） | - | - | - | (mu J) |
| 關斷開關損耗 | (E_{OFF}) | (R_G = 4.7Omega)，(T_J = 25^{circ}C)（注 4,5） | - | 16 | - | (mu J) |
| 總開關損耗 | (E_{TOT}) | (R_G = 4.7Omega)，(T_J = 25^{circ}C)（注 4,5） | - | - | - | (mu J) |
| 開通延遲時間 | (t_{d(on)}) | (V_{GS}= -3/18V)，(ID = 15A)，(V{DD}=400V)，(R_G = 4.7Omega)，(T_J = 175^{circ}C)（注 4,5） | - | 7.8 | - | ns |
| 上升時間 | (t_r) | (V_{GS}= -3/18V)，(ID = 15A)，(V{DD}=400V)，(R_G = 4.7Omega)，(T_J = 175^{circ}C)（注 4,5） | - | 12 | - | ns |
| 下降時間 | (t_f) | (V_{GS}= -3/18V)，(ID = 15A)，(V{DD}=400V)，(R_G = 4.7Omega)，(T_J = 175^{circ}C)（注 4,5） | - | - | - | ns |
| 開通開關損耗 | (E_{ON}) | (V_{GS}= -3/18V)，(ID = 15A)，(V{DD}=400V)，(R_G = 4.7Omega)，(T_J = 175^{circ}C)（注 4,5） | - | - | - | (mu J) |
| 總開關損耗 | (E_{TOT}) | (V_{GS}= -3/18V)，(ID = 15A)，(V{DD}=400V)，(R_G = 4.7Omega)，(T_J = 175^{circ}C)（注 4,5） | - | 56 | - | (mu J) |
源漏二極管特性
| 參數(shù) | 測試條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 正向電壓 | (V_{SD}) | (I{SD}=15A)，(V{GS}= -3V)，(T_J = 175^{circ}C)（注 5） | 4.5 | - | 6.0 | V |
| 反向恢復時間 | (t_{rr}) | (I{SD}=15A)，(V{GS}= -3V)，(T_J = 175^{circ}C)（注 5） | - | 15.5 | - | ns |
| 反向恢復電荷 | (Q_{rr}) | (I{SD}=15A)，(V{GS}= -3V)，(T_J = 175^{circ}C)（注 5） | - | - | - | nC |
| 峰值反向恢復電流 | (I_{RRM}) | (I{SD}=15A)，(V{GS}= -3V)，(T_J = 175^{circ}C)（注 5） | - | 9.3 | - | A |
注 4：(E{ON}/E{OFF}) 結果包含體二極管。注 5：由設計定義，不進行生產測試。
機械封裝與訂購信息
| 該器件采用 D2PAK - 7L 封裝，具體封裝尺寸如下： | 尺寸 | 最小值（mm） | 典型值（mm） | 最大值（mm） |
|---|---|---|---|---|
| A | - | 4.50 | 4.70 | |
| A1 | - | 0.10 | 0.20 | |
| b2 | 0.60 | 0.70 | 0.80 | |
| b | 0.51 | 0.60 | - | |
| C | 0.40 | - | 0.60 | |
| c2 | 1.20 | 1.30 | - | |
| D | 9.00 | 9.20 | - | |
| D1 | 6.15 | 6.80 | 7.15 | |
| E | - | 9.90 | - | |
| E1 | 7.15 | 7.65 | - | |
| H | 15.10 | 15.40 | 15.70 | |
| L | 2.44 | 2.64 | 2.84 | |
| L1 | - | 1.20 | 1.40 | |
| L3 | - | 0.25 | 1 | |
| aaa | - | - | 0.25 |
訂購信息方面，NTBG032N065M3S 以 800 個/卷帶包裝形式提供。如需了解卷帶和卷軸規(guī)格的詳細信息，請參考磁帶和卷軸包裝規(guī)范手冊 BRD8011/D。
總結與思考
onsemi 的 NTBG032N065M3S 碳化硅 MOSFET 憑借其低導通電阻、超低柵極電荷、高速開關性能和高可靠性等優(yōu)勢，為電力電子應用帶來了更高效、更穩(wěn)定的解決方案。在實際設計中，工程師們需要根據具體應用場景，充分考慮器件的各項參數(shù)，確保系統(tǒng)的性能和可靠性。你在使用碳化硅 MOSFET 時遇到過哪些挑戰(zhàn)？又是如何解決的呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經驗和見解。
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