onsemi碳化硅MOSFET NVHL060N090SC1：特性、參數(shù)與應用解析

在電力電子領域，碳化硅（SiC）MOSFET憑借其卓越的性能，正逐漸成為眾多應用的理想選擇。今天，我們就來深入了解一下安森美（onsemi）的一款碳化硅MOSFET——NVHL060N090SC1。

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一、產(chǎn)品特性

低導通電阻

該MOSFET具有極低的導通電阻，典型值在不同柵源電壓下表現(xiàn)出色。當 (V{GS}=15V) 時，典型 (R{DS(on)}=60mOmega)；當 (V{GS}=18V) 時，典型 (R{DS(on)}=43mOmega)。低導通電阻意味著在導通狀態(tài)下，器件的功率損耗更低，從而提高了系統(tǒng)的效率。

超低柵極電荷和低輸出電容

它具有超低的柵極電荷，典型 (Q{G(tot)}=87nC)，以及低有效的輸出電容，典型 (C{oss}=113pF)。這兩個特性使得該MOSFET在開關過程中能夠更快地響應，減少開關損耗，提高開關速度。

可靠性高

該器件經(jīng)過100% UIL（非鉗位感性負載）測試，確保了其在實際應用中的可靠性。同時，它符合AEC - Q101標準，具備PPAP（生產(chǎn)件批準程序）能力，適用于汽車等對可靠性要求極高的應用場景。此外，該器件是無鹵的，符合RoHS標準（豁免7a），并且在二級互連（2LI）上是無鉛的。

二、典型應用

汽車車載充電器

在汽車車載充電器中，NVHL060N090SC1的低導通電阻和低開關損耗特性能夠有效提高充電效率，減少發(fā)熱，從而延長充電器的使用壽命。同時，其高可靠性也滿足了汽車電子對安全性和穩(wěn)定性的要求。

電動汽車/混合動力汽車的DC - DC轉換器

在電動汽車和混合動力汽車的DC - DC轉換器中，該MOSFET能夠高效地實現(xiàn)電壓轉換，為車輛的電氣系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電源。其快速的開關速度和低損耗特性有助于提高轉換器的效率，從而增加車輛的續(xù)航里程。

三、最大額定值

電壓和電流額定值

• 柵源電壓：最大為 +22V / - 8V。
• 連續(xù)漏極電流：在 (T{C}=25^{circ}C) 時為46A，在 (T{C}=100^{circ}C) 時為32A。
• 脈沖漏極電流：最大為184A。

功率和溫度額定值

• 功率耗散：最大為110W。
• 結溫：最大為 +175°C。

需要注意的是，超過最大額定值可能會損壞器件，影響其功能和可靠性。

四、電氣特性

關斷特性

• 漏源擊穿電壓：在 (V{GS}=0V)，(I{D}=1mA) 時進行測試。
• 漏源擊穿電壓溫度系數(shù)：反映了擊穿電壓隨溫度的變化情況。

導通特性

• 柵源閾值電壓 (V{GS(th)})：在 (V{GS}=V{DS})，(I{D}=5mA) 時，典型值為1.8V。
• 柵極工作電壓 (V_{GOP})：范圍為 - 5V 到 +15V。

電荷、電容和柵極電阻

• 輸出電容 (C{oss})：在 (V{GS}=0V)，(f = 1MHz)，(V_{DS}=450V) 時，典型值為1770pF。
• 總柵極電荷 (Q{G(tot)})：在 (V{GS}=-5/15V)，(V{DS}=720V)，(I{D}=10A) 時，典型值為87nC。
• 柵極電阻 (R_{G})：在 (f = 1MHz) 時，典型值為3.0Ω。

開關特性

• 開通上升時間 (t{r})：在 (I{D}=20A)，(R_{G}=2.5Omega)，感性負載條件下，典型值為33ns，最大值為66ns。
• 關斷延遲時間 (t_{d(off)})：典型值為40ns，最大值為74ns。
• 關斷下降時間 (t_{f})：典型值為11ns，最大值為20ns。
• 開通開關損耗 (E_{ON})：典型值為464μJ。
• 關斷開關損耗 (E_{OFF})：典型值為23μJ。
• 總開關損耗 (E_{TOT})：典型值為487μJ。

漏源二極管特性

• 連續(xù)漏源二極管電流：最大為22A。
• 脈沖漏源二極管正向電流：在 (V{GS}=-5V)，(T{J}=25^{circ}C) 時，最大為184A。
• 正向二極管電壓：在 (V{GS}=-5V)，(I{SD}=10A)，(T_{J}=25^{circ}C) 時進行測試。

五、典型特性曲線

文檔中還給出了一系列典型特性曲線，包括導通區(qū)域特性、歸一化導通電阻與漏極電流和柵源電壓的關系、導通電阻隨溫度的變化、導通電阻與柵源電壓的關系、傳輸特性、二極管正向電壓與電流的關系、柵源電壓與總電荷的關系、電容與漏源電壓的關系、非鉗位感性開關能力、最大連續(xù)漏極電流與殼溫的關系、安全工作區(qū)、單脈沖最大功率耗散以及結到環(huán)境的熱響應等。這些曲線能夠幫助工程師更好地理解器件的性能，從而優(yōu)化電路設計。

六、機械尺寸

該器件采用TO - 247 - 3LD封裝，文檔詳細給出了其機械尺寸，包括各部分的最小、標稱和最大尺寸。在進行PCB設計時，工程師需要根據(jù)這些尺寸來合理布局，確保器件能夠正確安裝和使用。

總的來說，onsemi的NVHL060N090SC1碳化硅MOSFET具有諸多優(yōu)異的特性，適用于汽車等對性能和可靠性要求較高的應用場景。作為電子工程師，在設計相關電路時，需要充分考慮器件的各項參數(shù)和特性，以實現(xiàn)最佳的系統(tǒng)性能。你在實際應用中是否使用過類似的碳化硅MOSFET呢？遇到過哪些問題？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。