深入解析 onsemi NTHL045N065SC1 SiC MOSFET

在功率半導(dǎo)體領(lǐng)域，碳化硅（SiC）MOSFET 憑借其卓越的性能逐漸成為眾多應(yīng)用的首選。今天我們就來詳細(xì)解析 onsemi 的 NTHL045N065SC1 這款 N 溝道 SiC 功率 MOSFET。

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產(chǎn)品概述

NTHL045N065SC1 采用 TO - 247 - 3L 封裝，具備 650V 的耐壓能力，在不同條件下展現(xiàn)出出色的性能。其最大漏源導(dǎo)通電阻（RDS(ON)）在不同柵源電壓下有不同表現(xiàn)，典型值在 VGS = 18V 時為 32mΩ，VGS = 15V 時為 42mΩ，連續(xù)漏極電流（ID）最大可達(dá) 66A。

特點亮點

低導(dǎo)通電阻

該器件在 VGS = 18V 時典型 RDS(ON)為 32mΩ，VGS = 15V 時為 42mΩ。低導(dǎo)通電阻意味著在導(dǎo)通狀態(tài)下，MOSFET 的功率損耗更小，能夠有效提高系統(tǒng)的效率，降低發(fā)熱，對于需要長時間穩(wěn)定工作的設(shè)備來說至關(guān)重要。大家在實際設(shè)計中，可以根據(jù)具體的工作電壓來評估其導(dǎo)通損耗。

超低柵極電荷

其總柵極電荷（QG(tot)）僅為 105nC。超低的柵極電荷使得 MOSFET 在開關(guān)過程中所需的驅(qū)動能量更少，從而可以實現(xiàn)更快的開關(guān)速度，減少開關(guān)損耗，提高系統(tǒng)的整體性能。這對于高頻應(yīng)用場景，如開關(guān)電源（SMPS）等，能夠顯著提升效率。

高速開關(guān)與低電容

具有低電容特性，輸出電容（Coss）為 162pF。低電容使得 MOSFET 在開關(guān)過程中能夠更快地充放電，進(jìn)一步提高開關(guān)速度，降低開關(guān)損耗。高速開關(guān)能力使得該器件能夠適應(yīng)高頻工作環(huán)境，滿足現(xiàn)代電子設(shè)備對高頻率、高效率的需求。

雪崩測試

經(jīng)過 100%雪崩測試，這表明該器件在承受雪崩能量時具有較高的可靠性和穩(wěn)定性。在實際應(yīng)用中，可能會遇到瞬間的高能量沖擊，經(jīng)過雪崩測試的 MOSFET 能夠更好地應(yīng)對這些情況，保障系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

寬溫度范圍

工作結(jié)溫和存儲溫度范圍為 -55°C 至 +175°C，能夠適應(yīng)各種惡劣的工作環(huán)境。在高溫環(huán)境下，器件依然能夠保持穩(wěn)定的性能，這對于一些對溫度要求較高的應(yīng)用，如太陽能逆變器、UPS 等，具有重要意義。

典型應(yīng)用

該 MOSFET 適用于多種領(lǐng)域，如開關(guān)電源（SMPS）、太陽能逆變器、不間斷電源（UPS）和能量存儲系統(tǒng)等。在這些應(yīng)用中，其低導(dǎo)通電阻、高速開關(guān)和寬溫度范圍等特性能夠充分發(fā)揮優(yōu)勢，提高系統(tǒng)的效率和可靠性。例如在太陽能逆變器中，能夠?qū)⑻柲茈姵匕瀹a(chǎn)生的直流電高效地轉(zhuǎn)換為交流電，提高太陽能的利用效率；在 UPS 中，可以確保在市電中斷時，能夠快速、穩(wěn)定地為負(fù)載供電。

最大額定值

這些額定值為我們在設(shè)計電路時提供了重要的參考依據(jù)，在實際應(yīng)用中，必須確保各項參數(shù)不超過這些額定值，否則可能會導(dǎo)致器件損壞或性能下降。例如，在選擇散熱方案時，需要根據(jù)功率耗散來計算所需的散熱能力，以保證器件在安全的溫度范圍內(nèi)工作。

電氣特性

關(guān)斷特性

• 漏源擊穿電壓（V(BR)DSS）：在 VGS = 0V，ID = 1mA 時為 650V，其溫度系數(shù)為 -0.15V/°C（ID = 20mA，參考 25°C）。這意味著隨著溫度的升高，漏源擊穿電壓會略有下降，在高溫環(huán)境下設(shè)計時需要考慮這一因素。
• 零柵壓漏極電流（IDSS）：在 VGS = 0V，VDS = 650V，TJ = 25°C 時為 10μA，TJ = 175°C 時為 1mA。溫度升高會導(dǎo)致漏極電流增大，這會增加器件的功耗，需要注意散熱設(shè)計。
• 柵源泄漏電流（IGSS）：在 VGS = +22/ - 8V，VDS = 0V 時為 250nA，較小的柵源泄漏電流有助于降低驅(qū)動電路的功耗。

導(dǎo)通特性

導(dǎo)通特性部分文檔未詳細(xì)給出，但我們知道其低導(dǎo)通電阻是該器件的重要優(yōu)勢之一，在導(dǎo)通狀態(tài)下能夠有效降低功率損耗。

開關(guān)特性

這些開關(guān)特性參數(shù)對于評估 MOSFET 在開關(guān)過程中的性能非常重要。較短的導(dǎo)通和關(guān)斷延遲時間以及上升、下降時間，能夠減少開關(guān)過程中的能量損耗，提高系統(tǒng)效率。而開關(guān)損耗的大小直接影響著器件的發(fā)熱情況和系統(tǒng)的可靠性。

漏源二極管特性

漏源二極管的這些特性對于理解其在電路中的工作情況和性能表現(xiàn)至關(guān)重要。較短的反向恢復(fù)時間和較小的反向恢復(fù)電荷能夠減少二極管在反向恢復(fù)過程中的能量損耗，提高系統(tǒng)的效率。

典型特性曲線

文檔中給出了多個典型特性曲線，如導(dǎo)通區(qū)域特性、歸一化導(dǎo)通電阻與漏極電流和柵源電壓的關(guān)系、導(dǎo)通電阻隨溫度的變化、導(dǎo)通電阻與柵源電壓的關(guān)系、傳輸特性、二極管正向電壓與電流的關(guān)系、柵源電壓與總電荷的關(guān)系、電容與漏源電壓的關(guān)系、非鉗位電感開關(guān)能力、最大連續(xù)漏極電流與殼溫的關(guān)系、安全工作區(qū)、單脈沖最大功率耗散以及結(jié)到殼的熱響應(yīng)等。這些曲線為我們更深入地了解器件的性能提供了直觀的依據(jù)。例如，通過導(dǎo)通電阻隨溫度的變化曲線，我們可以預(yù)測在不同溫度下器件的導(dǎo)通損耗；通過最大連續(xù)漏極電流與殼溫的關(guān)系曲線，我們可以合理設(shè)計散熱方案，確保器件在安全的電流和溫度范圍內(nèi)工作。

封裝與訂購信息

該器件采用 TO - 247 長引線封裝，采用管裝方式，每管 30 個單位。在訂購時，需要根據(jù)實際需求選擇合適的包裝數(shù)量。同時，在進(jìn)行 PCB 設(shè)計時，要根據(jù)封裝尺寸合理布局，確保器件的安裝和散熱。

總結(jié)

onsemi 的 NTHL045N065SC1 SiC MOSFET 以其低導(dǎo)通電阻、超低柵極電荷、高速開關(guān)、寬溫度范圍等優(yōu)異特性，在開關(guān)電源、太陽能逆變器、UPS 等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。在設(shè)計電路時，我們需要充分考慮其最大額定值、電氣特性和典型特性曲線等參數(shù)，合理選擇工作條件和散熱方案，以確保器件的性能和可靠性。大家在實際應(yīng)用中，是否遇到過類似 MOSFET 的選型和設(shè)計難題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。