碳化硅肖特基二極管 NVDSH20120C：電力電子領(lǐng)域的新寵兒
碳化硅肖特基二極管 NVDSH20120C：電力電子領(lǐng)域的新寵兒
一、引言
在電力電子領(lǐng)域，半導(dǎo)體器件的性能直接影響著整個(gè)系統(tǒng)的效率、可靠性和成本。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，碳化硅（SiC）肖特基二極管憑借其卓越的性能逐漸成為行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。今天，我們就來深入了解一下安森美（onsemi）推出的 1200V、20A 碳化硅肖特基二極管 NVDSH20120C。
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二、碳化硅肖特基二極管的技術(shù)優(yōu)勢(shì)
2.1 全新技術(shù)帶來的卓越性能
碳化硅肖特基二極管采用了全新的技術(shù)，與傳統(tǒng)的硅二極管相比，具有顯著的優(yōu)勢(shì)。它沒有反向恢復(fù)電流，開關(guān)特性不受溫度影響，并且具有出色的熱性能。這些特點(diǎn)使得碳化硅成為下一代功率半導(dǎo)體的理想選擇。
2.2 系統(tǒng)效益顯著
使用碳化硅肖特基二極管可以帶來一系列系統(tǒng)效益，包括最高的效率、更快的工作頻率、更高的功率密度、降低的電磁干擾（EMI）以及減小的系統(tǒng)尺寸和成本。這對(duì)于追求高性能和高可靠性的應(yīng)用來說，無疑是一個(gè)巨大的優(yōu)勢(shì)。
三、NVDSH20120C 的特點(diǎn)
3.1 溫度特性
- 高結(jié)溫：該二極管的最大結(jié)溫可達(dá) 175°C，這使得它能夠在高溫環(huán)境下穩(wěn)定工作，適用于各種惡劣的工業(yè)和汽車應(yīng)用。
- 正溫度系數(shù)：正溫度系數(shù)使得二極管在并聯(lián)使用時(shí)更加容易，能夠有效避免熱失控問題。
3.2 雪崩特性
雪崩額定能量為 166mJ，這意味著它能夠承受較大的浪涌電流，具有較高的可靠性。
3.3 無反向恢復(fù)和正向恢復(fù)
沒有反向恢復(fù)和正向恢復(fù)特性，大大減少了開關(guān)損耗，提高了系統(tǒng)的效率。
3.4 汽車級(jí)應(yīng)用
NV 前綴表示該二極管適用于汽車和其他需要獨(dú)特站點(diǎn)和控制變更要求的應(yīng)用，并且通過了 AEC - Q101 認(rèn)證，具備生產(chǎn)件批準(zhǔn)程序（PPAP）能力。
3.5 環(huán)保特性
這些器件無鹵素、無溴化阻燃劑（BFR），并且符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)，符合環(huán)保要求。
四、應(yīng)用領(lǐng)域
4.1 汽車領(lǐng)域
- 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（HEV - EV）車載充電器：能夠提高充電效率，減少充電時(shí)間，并且降低系統(tǒng)成本。
- 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（HEV - EV）DC - DC 轉(zhuǎn)換器：在 DC - DC 轉(zhuǎn)換過程中，能夠提供更高的效率和功率密度。
五、電氣和熱特性
5.1 絕對(duì)最大額定值
| 符號(hào) | 參數(shù) | 值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| VRRM | 重復(fù)峰值反向電壓 | 1200 | V |
| EAS | 單脈沖雪崩能量（注 1） | 166 | mJ |
| IF | 連續(xù)整流正向電流（$T_{C}<149^{circ}C$） | A | |
| 連續(xù)整流正向電流（$T_{C}<135^{circ}C$） | 26 | A | |
| F.Max | 非重復(fù)峰值正向浪涌電流（$T_{C}=25^{circ}C,10mu s$） | 896 | A |
| 非重復(fù)峰值正向浪涌電流（$T_{C}=150^{circ}C,10mu s$） | 854 | A | |
| 非重復(fù)正向浪涌電流 | 119 | A | |
| F.RM | 重復(fù)正向浪涌電流（半正弦脈沖，$t_{p}=8.3 ms$） | 40 | A |
| 功率耗散（$T_{C}=25^{circ}C$） | 214 | W | |
| 功率耗散（$T_{C}=150^{circ}C$） | 35 | W | |
| 工作和存儲(chǔ)溫度范圍 | -55 至 +175 | °C |
注 1：$E{AS}$ 的 166mJ 是基于起始 $T{J}=25^{circ}C$，$L = 0.5mH$，$I_{AS}=25.8A$，$V = 50V$。
5.2 熱特性
| 符號(hào) | 參數(shù) | 值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| Ruc | 0.7 | ||
| RBA | 40 | °C/W |
5.3 電氣特性
| 符號(hào) | 參數(shù) | 測(cè)試條件 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|
| 正向電壓（$I{F}=20A, T{J}=25^{circ}C$） | 1.75 | V | |||
| 正向電壓（$I{F}=20A, T{J}=125^{circ}C$） | 1.64 | V | |||
| 正向電壓（$I{F}=20A, T{J}=175^{circ}C$） | 1.87 | V | |||
| IR | 反向電流（$V{R}=1200V,T{J}=25^{circ}C$） | 2.06 | 200 | μA | |
| 反向電流（$V{R}=1200V,T{J}=125^{circ}C$） | 6.25 | 200 | μA | ||
| 反向電流（$V{R}=1200V,T{J}=175^{circ}C$） | 15.7 | μA | |||
| Qc | V = 800V | 100 | nC | ||
| C | 總電容（$V_{R}=1V, f = 100kHz$） | pF | |||
| 總電容（$V_{R}=400V, f = 100kHz$） | 82 | pF | |||
| 總電容（$V_{R}=800V, f = 100kHz$） | 58 | pF |
六、封裝和訂購(gòu)信息
6.1 封裝尺寸
| NVDSH20120C 采用 TO - 247 - 2LD 封裝，具體尺寸如下： | 最小值 | 標(biāo)稱值 | 最大值 | |
|---|---|---|---|---|
| A | 4.58 | 4.70 | 4.82 | |
| A1 | 2.20 | 2.40 | 2.60 | |
| 1.40 | 1.60 | |||
| b | 1.17 | 1.26 | 1.35 | |
| 1.53 | 1.65 | 1.77 | ||
| C | 0.71 | |||
| D | 20.32 | 20.57 | 20.82 | |
| D1 | ||||
| D2 | 1.35 | |||
| E | 15.62 | 15.87 | ||
| E1 | 12.81 | |||
| E2 | 5.08 | 5.20 | ||
| e | 11.12 | |||
| L | 15.75 | 16.00 | 16.25 | |
| L1 | ||||
| 3.51 | 3.65 | |||
| ?P1 | 6.60 | 6.80 | 7.00 | |
| 5.34 | 5.46 | 5.58 | ||
| S | 5.46 | 5.58 |
6.2 訂購(gòu)信息
| 部件編號(hào) | 頂部標(biāo)記 | 封裝 | 運(yùn)輸方式 |
|---|---|---|---|
| NVDSH20120C | DSH20120C | TO - 247 - 2LD（無鉛/無鹵素） | 30 個(gè)/管 |
七、總結(jié)
NVDSH20120C 碳化硅肖特基二極管憑借其卓越的性能、廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和良好的環(huán)保特性，為電力電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了一個(gè)優(yōu)秀的選擇。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師們需要根據(jù)具體的需求和工作條件，合理選擇和使用該二極管，以充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。你在實(shí)際設(shè)計(jì)中是否使用過類似的碳化硅肖特基二極管呢？遇到過哪些問題和挑戰(zhàn)？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。
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