onsemi碳化硅MOSFET NTH4L014N120M3P：高效電力轉(zhuǎn)換的理想之選

在電力電子領(lǐng)域，碳化硅（SiC）MOSFET憑借其卓越的性能，正逐漸成為眾多應(yīng)用的首選器件。今天，我們就來(lái)深入了解一下安森美（onsemi）的一款1200V碳化硅MOSFET——NTH4L014N120M3P。

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核心參數(shù)

關(guān)鍵規(guī)格

該器件的幾個(gè)關(guān)鍵規(guī)格十分亮眼。其漏源擊穿電壓V(BR)DSS達(dá)到1200V，在VGS = 18V時(shí)，典型導(dǎo)通電阻RDS(on)為14mΩ，最大導(dǎo)通電阻為20mΩ。連續(xù)漏極電流ID在Tc = 25℃穩(wěn)態(tài)下可達(dá)127A，Tc = 100℃穩(wěn)態(tài)下為90A，脈沖漏極電流IDM在Tc = 25℃時(shí)高達(dá)407A。這些參數(shù)使得它能夠在高電壓、大電流的環(huán)境下穩(wěn)定工作。

最大額定值

最大額定值方面，柵源電壓VGs范圍為 -10V 至 +22V，推薦的柵源電壓VGSop在Tc < 175℃時(shí)為 -3V 至 +18V。工作結(jié)溫和存儲(chǔ)溫度范圍為 -55℃ 至 +175℃，這表明它具有良好的溫度適應(yīng)性。單脈沖漏源雪崩能量EAS在特定條件下為418mJ，體現(xiàn)了其在雪崩測(cè)試中的可靠性。

特性亮點(diǎn)

低開關(guān)損耗

NTH4L014N120M3P具有低開關(guān)損耗的特性。典型的導(dǎo)通開關(guān)損耗EON在74A、800V條件下為1308μJ，關(guān)斷開關(guān)損耗EOFF為601μJ，總開關(guān)損耗Etot為1909μJ。低開關(guān)損耗意味著在高頻開關(guān)應(yīng)用中，能夠減少能量損耗，提高系統(tǒng)效率，降低發(fā)熱，延長(zhǎng)器件使用壽命。

100%雪崩測(cè)試

該器件經(jīng)過(guò)100%雪崩測(cè)試，這為其在實(shí)際應(yīng)用中的可靠性提供了有力保障。在一些可能出現(xiàn)雪崩擊穿的場(chǎng)景下，如感性負(fù)載的開關(guān)過(guò)程中，能夠確保器件不會(huì)因雪崩效應(yīng)而損壞，增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

RoHS合規(guī)

符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)，說(shuō)明該器件在環(huán)保方面表現(xiàn)出色，滿足了現(xiàn)代電子產(chǎn)品對(duì)環(huán)保的要求，有助于企業(yè)生產(chǎn)出符合環(huán)保法規(guī)的產(chǎn)品。

典型應(yīng)用

太陽(yáng)能逆變器

在太陽(yáng)能逆變器中，NTH4L014N120M3P的高電壓承受能力和低開關(guān)損耗特性能夠有效提高逆變器的轉(zhuǎn)換效率，將太陽(yáng)能電池板產(chǎn)生的直流電高效地轉(zhuǎn)換為交流電并入電網(wǎng)。同時(shí)，其良好的溫度適應(yīng)性也能適應(yīng)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)在不同環(huán)境溫度下的工作要求。

電動(dòng)汽車充電站

電動(dòng)汽車充電站需要處理高功率的電力轉(zhuǎn)換，該器件的大電流處理能力和低損耗特性使其成為理想選擇。能夠快速、高效地為電動(dòng)汽車電池充電，減少充電時(shí)間，提高充電效率。

UPS和儲(chǔ)能系統(tǒng)

在不間斷電源（UPS）和儲(chǔ)能系統(tǒng)中，NTH4L014N120M3P可以確保在市電中斷時(shí)，能夠迅速、穩(wěn)定地為負(fù)載供電。其高可靠性和低損耗特性有助于提高系統(tǒng)的整體性能和穩(wěn)定性。

開關(guān)電源（SMPS）

在開關(guān)電源中，該器件的高頻開關(guān)性能和低導(dǎo)通電阻能夠提高電源的轉(zhuǎn)換效率，減少發(fā)熱，使電源更加緊湊、高效。

電氣特性

關(guān)態(tài)特性

關(guān)態(tài)特性方面，漏源擊穿電壓V(BR)DSS在VGS = 0V、ID = 1mA時(shí)為1200V，其溫度系數(shù)為 -0.3V/℃。零柵壓漏極電流IDSS在VGS = 0V、VDS = 1200V、TJ = 25℃時(shí)最大為100μA，柵源泄漏電流IGSS在VGS = +22V/-10V、VDS = 0V時(shí)最大為±1μA。這些參數(shù)反映了器件在關(guān)斷狀態(tài)下的絕緣性能和漏電情況。

開態(tài)特性

開態(tài)特性中，柵極閾值電壓VGS(TH)在Vas = VDs、ID = 37mA時(shí)，典型值為3.0V，范圍在2.08V至4.63V之間。推薦柵極電壓VGOP為 -3V 至 +18V。不同條件下的漏源導(dǎo)通電阻RDS(on)有所不同，如VGs = 18V、ID = 74A、TJ = 25℃時(shí)，典型值為14mΩ，最大為20mΩ。正向跨導(dǎo)gFs在Vps = 10V、ID = 74A時(shí)典型值為29S。這些參數(shù)對(duì)于設(shè)計(jì)人員確定器件的導(dǎo)通條件和性能至關(guān)重要。

電荷、電容和柵極電阻

輸入電容Ciss在VGs = 0V、f = 1MHz、Vos = 800V時(shí)為6230pF，輸出電容Coss為262pF，反向傳輸電容CRss為29pF?？倴艠O電荷QG(TOT)在VGs = -3V/18V、Vos = 800V、ID = 74A時(shí)為329nC，閾值柵極電荷QG(TH)為41nC，柵源電荷QGs為79nC，柵漏電荷QGD為98nC，柵極電阻RG在f = 1MHz時(shí)為1.4Ω。這些參數(shù)影響著器件的開關(guān)速度和驅(qū)動(dòng)特性。

開關(guān)特性

開關(guān)特性包括導(dǎo)通延遲時(shí)間td(ON)為26ns，上升時(shí)間tr為40ns，關(guān)斷延遲時(shí)間t.(OFF)為68ns，下降時(shí)間tf為13ns。這些時(shí)間參數(shù)決定了器件的開關(guān)速度，對(duì)于高頻應(yīng)用尤為重要。

源漏二極管特性

源漏二極管的連續(xù)正向電流IsD在VGs = -3V、Tc = 25℃時(shí)最大為127A，脈沖正向電流ISDM最大為407A。正向二極管電壓VsD在VGs = -3V、IsD = 74A、TJ = 25℃時(shí)為5.2V。反向恢復(fù)時(shí)間tRR在特定條件下為36ns，反向恢復(fù)電荷QRR為332nC，反向恢復(fù)能量EREC為14mJ，峰值反向恢復(fù)電流IRRM為19A，充電時(shí)間TA為20ns，放電時(shí)間TB為16ns。這些參數(shù)反映了源漏二極管的性能，對(duì)于涉及二極管導(dǎo)通和關(guān)斷的應(yīng)用有重要意義。

熱特性

結(jié)到外殼的穩(wěn)態(tài)熱阻RBJC典型值為0.17℃/W，最大值為0.22℃/W；結(jié)到環(huán)境的穩(wěn)態(tài)熱阻RBJA最大值為40℃/W。熱特性參數(shù)對(duì)于散熱設(shè)計(jì)至關(guān)重要，合理的散熱設(shè)計(jì)能夠確保器件在工作過(guò)程中保持在合適的溫度范圍內(nèi)，從而保證其性能和可靠性。

封裝與訂購(gòu)信息

該器件采用TO - 247 - 4L封裝，每管裝30個(gè)單元。這種封裝形式具有良好的散熱性能和機(jī)械穩(wěn)定性，便于安裝和焊接。

總結(jié)

安森美NTH4L014N120M3P碳化硅MOSFET憑借其高電壓、大電流處理能力，低開關(guān)損耗、高可靠性等特性，在太陽(yáng)能逆變器、電動(dòng)汽車充電站、UPS、儲(chǔ)能系統(tǒng)和開關(guān)電源等眾多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。電子工程師在設(shè)計(jì)相關(guān)電路時(shí)，可以充分考慮該器件的各項(xiàng)特性和參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定的電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。大家在實(shí)際應(yīng)用中是否遇到過(guò)類似器件的選型和設(shè)計(jì)問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。