解析 onsemi NDSH20120CDN：SiC 肖特基 二極管的卓越性能

在電力電子領(lǐng)域，不斷追求更高的效率、更快的開關(guān)速度和更小的系統(tǒng)尺寸，碳化硅（SiC）肖特基二極管正逐漸成為新一代功率半導(dǎo)體的首選。今天，我們將深入探討 onsemi 的 NDSH20120CDN 碳化硅肖特基二極管，了解其特點(diǎn)、性能參數(shù)以及應(yīng)用場景。

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技術(shù)原理與優(yōu)勢

SiC 肖特基二極管采用了全新的技術(shù)，相較于傳統(tǒng)的硅二極管，具有顯著的優(yōu)勢。它沒有反向恢復(fù)電流，開關(guān)特性不受溫度影響，并且具備出色的熱性能。這些特性使得 SiC 成為下一代功率半導(dǎo)體的理想選擇，為系統(tǒng)帶來了諸多好處，如更高的效率、更快的工作頻率、更高的功率密度、更低的電磁干擾（EMI）以及更小的系統(tǒng)尺寸和成本。

產(chǎn)品特性

高可靠性與穩(wěn)定性

高結(jié)溫與雪崩額定能量：該二極管的最大結(jié)溫可達(dá) 175°C，雪崩額定能量為 49 mJ，能夠在高溫和高能量沖擊的環(huán)境下穩(wěn)定工作。
高浪涌電流能力：具有正溫度系數(shù)，易于并聯(lián)使用，可承受較高的浪涌電流，提高了系統(tǒng)的可靠性。
零恢復(fù)特性
無反向恢復(fù)和正向恢復(fù)：這一特性減少了開關(guān)損耗，提高了系統(tǒng)效率，尤其適用于高頻應(yīng)用。
環(huán)保合規(guī)
無鹵和 RoHS 合規(guī)：符合環(huán)保要求，采用無鉛二級(jí)互連（2LI）技術(shù)，滿足現(xiàn)代電子設(shè)備對(duì)環(huán)保的需求。

性能參數(shù)

絕對(duì)最大額定值

參數(shù)	符號(hào)	數(shù)值	單位
重復(fù)峰值反向電壓	VRRM	1200	V
單脈沖雪崩能量	EAS	49	mJ
連續(xù)整流正向電流（Tc < 145°C）	IF	10/20*	A
連續(xù)整流正向電流（Tc < 135°C）	IF	12/24*	A
非重復(fù)峰值正向浪涌電流（Tc = 25°C，10 μs）	IF.Max	546	A
非重復(fù)峰值正向浪涌電流（Tc = 150°C，10 μs）	IF.Max	459	A
非重復(fù)正向浪涌電流（半正弦脈沖，tp = 8.3 ms）	IF.SM	59	A
重復(fù)正向浪涌電流（半正弦脈沖，tp = 8.3 ms）	IF.RM	31	A
功率耗散（Tc = 25°C）	Ptot	94	W
功率耗散（Tc = 150°C）	Ptot	16	W
工作和存儲(chǔ)溫度范圍	TJ, TSTG	-55 至 +175	°C

注：* 每支路；** 每器件。

熱特性

參數(shù)	符號(hào)	數(shù)值	單位
結(jié)到外殼的熱阻（最大）	Rac	1.6/0.65*	°C/W
結(jié)到環(huán)境的熱阻（最大）	RBJA	40	°C/W

注：* 每支路；** 每器件。

電氣特性

參數(shù)	符號(hào)	測試條件	最小值	典型值	最大值	單位
正向電壓	VF	IF = 10 A，TJ = 25°C	-	1.39	1.75	V
正向電壓	VF	IF = 10 A，TJ = 125°C	-	1.68	-	V
正向電壓	VF	IF = 10 A，TJ = 175°C	-	1.94	-	V
反向電流	IR	VR = 1200 V，TJ = 25°C	-	1	200	μA
反向電流	IR	VR = 1200 V，TJ = 125°C	-	3	200	μA
反向電流	IR	VR = 1200 V，TJ = 175°C	-	8	200	μA
總電容電荷	Qc	V = 800 V	-	46	-	nC
總電容	C	VR = 1 V，f = 100 kHz	-	680	-	pF
總電容	C	VR = 400 V，f = 100 kHz	-	41	-	pF
總電容	C	VR = 800 V，f = 100 kHz	-	32	-	pF

典型特性曲線

文檔中提供了多個(gè)典型特性曲線，包括正向特性、反向特性、電流降額、功率降額、電容電荷與反向電壓關(guān)系、電容與反向電壓關(guān)系、電容存儲(chǔ)能量以及結(jié)到外殼的瞬態(tài)熱響應(yīng)曲線。這些曲線有助于工程師更好地了解二極管在不同條件下的性能表現(xiàn)，為電路設(shè)計(jì)提供參考。

從搜索到的內(nèi)容來看，雖未直接提及 NDSH20120CDN 典型特性曲線在電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，但可參考其他特性曲線在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用思路。在電路設(shè)計(jì)中，NDSH20120CDN 的這些典型特性曲線同樣具有重要價(jià)值：

工況評(píng)估：通過正向特性曲線，我們可以直觀地了解二極管在不同電流和溫度下的正向電壓變化情況。這有助于評(píng)估二極管在實(shí)際電路中的工作狀態(tài)是否正常。例如，如果實(shí)際測量的正向電壓與特性曲線偏差較大，可能意味著二極管存在故障或者電路存在異常。
參數(shù)設(shè)計(jì)優(yōu)化：反向特性曲線能反映二極管的反向電流與反向電壓的關(guān)系。在設(shè)計(jì)電路時(shí)，我們可以根據(jù)這個(gè)曲線來選擇合適的反向偏置電壓，以確保二極管在反向偏置時(shí)的漏電流在可接受的范圍內(nèi)，從而優(yōu)化電路的性能。
散熱設(shè)計(jì)：電流降額和功率降額曲線則對(duì)于散熱設(shè)計(jì)至關(guān)重要。根據(jù)這些曲線，我們可以確定在不同環(huán)境溫度下，二極管能夠安全工作的最大電流和功率。這有助于我們合理設(shè)計(jì)散熱系統(tǒng)，保證二極管在工作過程中不會(huì)因?yàn)檫^熱而損壞。

封裝與訂購信息

封裝形式

該二極管采用 TO - 247 - 3LD 封裝，這種封裝具有良好的散熱性能，適合高功率應(yīng)用。文檔中還提供了詳細(xì)的封裝尺寸圖和標(biāo)注說明，方便工程師進(jìn)行 PCB 設(shè)計(jì)。

訂購信息

產(chǎn)品編號(hào)	頂部標(biāo)記	封裝	包裝規(guī)格
NDSH20120CDN	DSH20120CDN	TO - 247 - 3LD（無鉛/無鹵）	30 個(gè)/管

應(yīng)用場景

NDSH20120CDN 適用于多種應(yīng)用場景，包括通用開關(guān)電源（SMPS）、太陽能逆變器、不間斷電源（UPS）以及功率開關(guān)電路等。其卓越的性能和可靠性使得它在這些領(lǐng)域中能夠發(fā)揮重要作用，提高系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性。

總結(jié)與思考

onsemi 的 NDSH20120CDN 碳化硅肖特基二極管憑借其優(yōu)異的性能和特性，為電力電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了一個(gè)強(qiáng)大的解決方案。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師需要根據(jù)具體的需求和工作條件，合理選擇和使用該二極管，并結(jié)合其特性曲線進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。同時(shí)，我們也應(yīng)該關(guān)注其絕對(duì)最大額定值和熱特性，確保在安全的范圍內(nèi)使用，以充分發(fā)揮其優(yōu)勢。你在使用 SiC 肖特基二極管的過程中，遇到過哪些挑戰(zhàn)和問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。

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