onsemi碳化硅MOSFET NVHL070N120M3S：性能剖析與應(yīng)用展望

在功率半導(dǎo)體領(lǐng)域，碳化硅（SiC）技術(shù)正逐漸嶄露頭角。今天，我們就來詳細(xì)剖析onsemi推出的一款碳化硅MOSFET——NVHL070N120M3S，看看它在實(shí)際應(yīng)用中究竟有哪些獨(dú)特之處。

文件下載：onsemi NVHL070N120M3S EliteSiC汽車用碳化硅MOSFET.pdf

器件特性

突出優(yōu)勢

NVHL070N120M3S具備多項(xiàng)引人注目的特性。它在 $V{GS}=18V$ 時，典型的 $R{DS(on)}$ 僅為65 mΩ，超低的導(dǎo)通電阻有助于降低功耗，提高能源效率。同時，它擁有極低的柵極電荷，$Q{G(tot)}$ 僅為57 nC，配合低電容（$C{oss}=57 pF$），能夠?qū)崿F(xiàn)高速開關(guān)，這對于提高開關(guān)頻率、減小電路體積至關(guān)重要。而且，該器件經(jīng)過了100%雪崩測試，保證了在惡劣條件下的可靠性。它還通過了AEC - Q101認(rèn)證，具備PPAP能力，符合汽車級應(yīng)用的嚴(yán)格要求，并且是無鹵、符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。

典型應(yīng)用

這款MOSFET主要應(yīng)用于汽車領(lǐng)域，如汽車車載充電器和電動汽車/混合動力汽車的DC - DC轉(zhuǎn)換器。在這些應(yīng)用中，對功率器件的效率、可靠性和開關(guān)速度都有很高的要求，而NVHL070N120M3S正好能夠滿足這些需求。

原理圖

關(guān)鍵參數(shù)

最大額定值

在使用該器件時，我們需要特別關(guān)注其最大額定值。例如，漏源電壓 $V{DSS}$ 最大為1200 V，柵源電壓 $V{GS}$ 范圍是 - 10/+22 V，推薦的柵源電壓工作值 $V_{GSop}$ 在 - 3/+18 V之間（$T_c < 175℃$）。連續(xù)漏極電流 $I_D$ 在 $T_c = 25℃$ 穩(wěn)態(tài)時為34 A，$Tc = 100℃$ 時為24 A；脈沖漏極電流 $I{DM}$ 在 $T_c = 25℃$ 時可達(dá)98 A。此外，器件的工作結(jié)溫和存儲溫度范圍為 - 55 到 +175℃，這些參數(shù)為我們設(shè)計(jì)電路時提供了安全邊界。

熱特性與電特性

熱特性方面，結(jié)到殼的穩(wěn)態(tài)熱阻 $R{θJC}$ 最大為0.94℃/W，結(jié)到環(huán)境的穩(wěn)態(tài)熱阻 $R{θJA}$ 為40℃/W。電特性涵蓋了多個方面，在關(guān)斷狀態(tài)下，漏源擊穿電壓 $V{(BR)DSS}$ 為1200 V，零柵壓漏電流 $I{DSS}$ 等參數(shù)也有明確規(guī)定；導(dǎo)通狀態(tài)下，柵極閾值電壓 $V{GS(TH)}$ 在2.04 - 4.4 V之間，$V{GS}=18V$ 時，$R{DS(on)}$ 典型值為65 mΩ，在不同溫度下會有所變化。同時，還給出了輸入電容 $C{iss}$、輸出電容 $C{oss}$、總柵極電荷 $Q{G(tot)}$ 等電容和電荷參數(shù)，以及開關(guān)特性和源 - 漏二極管特性等。

典型特性曲線

文檔中給出了一系列典型特性曲線，這些曲線直觀地展示了器件在不同條件下的性能表現(xiàn)。例如，導(dǎo)通區(qū)域特性曲線能讓我們了解器件在導(dǎo)通狀態(tài)下的電流 - 電壓關(guān)系；歸一化導(dǎo)通電阻與漏極電流和柵極電壓的關(guān)系曲線，有助于我們優(yōu)化電路設(shè)計(jì)，選擇合適的工作點(diǎn)；導(dǎo)通電阻隨溫度的變化曲線，提醒我們在不同溫度環(huán)境下要考慮電阻變化對電路性能的影響。

封裝信息

該器件采用TO - 247 - 3L封裝，這種封裝具有良好的散熱性能和機(jī)械穩(wěn)定性。文檔詳細(xì)給出了封裝的尺寸信息，包括各個尺寸的最小值、標(biāo)稱值和最大值，為PCB設(shè)計(jì)提供了精確的參考。

應(yīng)用建議與注意事項(xiàng)

在使用NVHL070N120M3S時，我們要注意其最大額定值，避免超過這些限制導(dǎo)致器件損壞。同時，由于整個應(yīng)用環(huán)境會影響熱阻，實(shí)際使用中要根據(jù)具體情況進(jìn)行熱設(shè)計(jì)。另外，產(chǎn)品的參數(shù)性能是在特定測試條件下給出的，如果實(shí)際工作條件不同，性能可能會有所差異，需要進(jìn)行實(shí)際驗(yàn)證。

總的來說，onsemi的NVHL070N120M3S碳化硅MOSFET憑借其優(yōu)異的性能和豐富的特性，在汽車電子等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。作為電子工程師，我們在設(shè)計(jì)電路時，要充分利用這些特性，同時注意相關(guān)的參數(shù)和注意事項(xiàng)，以確保電路的可靠性和性能。大家在實(shí)際應(yīng)用中有沒有遇到過類似器件的使用問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。