onsemi碳化硅MOSFET NVH4L075N065SC1：性能卓越，應(yīng)用廣泛

在電子工程領(lǐng)域，功率半導(dǎo)體器件的性能直接影響著電子設(shè)備的效率和穩(wěn)定性。今天，我們就來深入了解一款由安森美（onsemi）推出的碳化硅（SiC）MOSFET——NVH4L075N065SC1。

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一、產(chǎn)品特性

低導(dǎo)通電阻

這款MOSFET在不同的柵源電壓下展現(xiàn)出低導(dǎo)通電阻特性。典型情況下，當(dāng) (V{GS}=18V) 時，(R{DS(on)} = 57mΩ)；當(dāng) (V{GS}=15V) 時，(R{DS(on)} = 75mΩ)。低導(dǎo)通電阻有助于降低導(dǎo)通損耗，提高功率轉(zhuǎn)換效率，這在高功率應(yīng)用中尤為重要。

低門極電荷和輸出電容

它具有超低的門極電荷 (Q{G(tot)} = 61nC) 和低輸出電容 (C{oss}=107pF)。低門極電荷可以減少開關(guān)過程中的能量損耗，而低輸出電容則有助于降低開關(guān)損耗，提高開關(guān)速度，使器件在高頻應(yīng)用中表現(xiàn)出色。

可靠性高

該器件經(jīng)過100%雪崩測試，確保了在極端條件下的可靠性。同時，它符合AEC - Q101標(biāo)準(zhǔn)，具備生產(chǎn)件批準(zhǔn)程序（PPAP）能力，適用于汽車等對可靠性要求極高的應(yīng)用場景。而且，該器件是無鹵的，符合RoHS指令（豁免7a），二級互連采用無鉛2LI工藝，符合環(huán)保要求。

二、典型應(yīng)用

汽車車載充電器

在電動汽車的車載充電系統(tǒng)中，對功率密度和效率要求極高。NVH4L075N065SC1的低導(dǎo)通電阻和低開關(guān)損耗特性，能夠有效提高充電效率，減少發(fā)熱，從而提高整個充電系統(tǒng)的性能和可靠性。

電動汽車/混合動力汽車的直流 - 直流轉(zhuǎn)換器

在這類應(yīng)用中，需要將高壓電池的電壓轉(zhuǎn)換為適合車輛其他系統(tǒng)使用的電壓。該MOSFET的高性能可以確保轉(zhuǎn)換器在不同工況下穩(wěn)定工作，提高能量轉(zhuǎn)換效率，延長電池續(xù)航里程。

三、最大額定值

電壓和電流額定值

• 漏源電壓 (V_{DSS}) 最大為650V，能夠承受較高的電壓應(yīng)力。
• 柵源電壓 (V{GS}) 的范圍是 - 8V到 + 22V，推薦的工作電壓 (V{GSop}) 在 - 5V到 + 18V之間。
• 連續(xù)漏極電流 (I{D}) 在不同溫度下有所不同，在 (T{C}=25^{circ}C) 時為38A，在 (T{C}=100^{circ}C) 時為26A；脈沖漏極電流 (I{DM}) 最大可達(dá)120A。

功率和溫度額定值

• 功率耗散 (P{D}) 在 (T{C}=25^{circ}C) 時為148W，在 (T_{C}=100^{circ}C) 時為74W。
• 工作結(jié)溫和存儲溫度范圍為 - 55°C到 + 175°C，能夠適應(yīng)較寬的溫度環(huán)境。

其他額定值

• 源極電流（體二極管） (I_{S}) 最大為29A。
• 單脈沖漏源雪崩能量 (E_{AS}) 為83mJ（基于特定條件）。
• 焊接時的最大引腳溫度 (T_{L}) 為260°C（1/8英寸距離外殼，持續(xù)5秒）。

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。而且，整個應(yīng)用環(huán)境會影響熱阻等參數(shù)，這些參數(shù)并非恒定值，僅在特定條件下有效。

四、電氣特性

關(guān)斷特性

• 漏源擊穿電壓 (V{(BR)DSS}) 在 (V{GS}=0V)，(I{D}=1mA) 時為650V，其溫度系數(shù) (V{(BR)DSS}/T{J}) 為 - 0.15V/°C（(I{D}=20mA)，參考25°C）。
• 零柵壓漏極電流 (I{DSS}) 在 (V{GS}=0V)，(V{DS}=650V) 時，(T{J}=25^{circ}C) 為 - 10A，(T_{J}=175^{circ}C) 為1mA。
• 柵源泄漏電流 (I{GSS}) 在 (V{GS}= + 18V) 或 - 5V，(V_{DS}=0V) 時為250nA。

導(dǎo)通特性

• 柵極閾值電壓 (V{GS(TH)}) 在 (V{GS}=V{DS})，(I{D}=5mA) 時，范圍為1.8V到4.3V。
• 推薦柵極電壓 (V_{GOP}) 為 - 5V到 + 18V。
• 漏源導(dǎo)通電阻 (R{DS(on)}) 在不同條件下有不同的值，例如 (V{GS}=15V)，(I{D}=15A)，(T{J}=25^{circ}C) 時為75mΩ；(V{GS}=18V)，(I{D}=15A)，(T{J}=25^{circ}C) 時為57mΩ；(V{GS}=18V)，(I{D}=15A)，(T{J}=175^{circ}C) 時為68mΩ。
• 正向跨導(dǎo) (g{FS}) 在 (V{DS}=10V)，(I_{D}=15A) 時為9S。

電荷、電容和柵極電阻特性

• 輸入電容 (C{iss}) 在 (V{GS}=0V)，(f = 1MHz)，(V_{DS}=325V) 時為1196pF。
• 輸出電容 (C{oss}) 為107pF，反向傳輸電容 (C{RSS}) 為9pF。
• 總柵極電荷 (Q{g(TOT)}) 在 (V{GS}=-5V) 到18V，(V{DS}=520V)，(I{D}=15A) 時為61nC，其中柵源電荷 (Q{GS}) 為19nC，柵漏電荷 (Q{GD}) 為18nC。
• 柵極電阻 (R_{G}) 在 (f = 1MHz) 時為5.8Ω。

開關(guān)特性

• 開啟延遲時間 (t{d(ON)}) 為10ns，上升時間 (t{r}) 為12ns。
• 關(guān)斷延遲時間 (t{d(OFF)}) 為20ns，下降時間 (t{f}) 為7ns。
• 開啟開關(guān)損耗 (E{ON}) 為38μJ，關(guān)斷開關(guān)損耗 (E{OFF}) 為16μJ，總開關(guān)損耗 (E_{tot}) 為54μJ。

漏源二極管特性

• 連續(xù)漏源二極管正向電流 (I{SD}) 在 (V{GS}=-5V)，(T_{J}=25^{circ}C) 時最大為29A。
• 脈沖漏源二極管正向電流 (I_{SDM}) 最大為120A。
• 正向二極管電壓 (V{SD}) 在 (V{GS}=-5V)，(I{SD}=15A)，(T{J}=25^{circ}C) 時為4.4V。
• 反向恢復(fù)時間 (t{RR}) 為16ns，反向恢復(fù)電荷 (Q{RR}) 為72nC，反向恢復(fù)能量 (E{REC}) 為7.4J，峰值反向恢復(fù)電流 (I{RRM}) 為9A，充電時間 (T{a}) 為9ns，放電時間 (T) 為7ns。

五、典型特性曲線

文檔中還給出了一系列典型特性曲線，如導(dǎo)通區(qū)域特性、歸一化導(dǎo)通電阻與漏極電流和柵極電壓的關(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。這些曲線可以幫助工程師更直觀地了解器件在不同條件下的性能表現(xiàn)，為電路設(shè)計提供參考。

六、機(jī)械封裝

該器件采用TO - 247 - 4L封裝（CASE 340CJ），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。需要注意的是，該封裝沒有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，尺寸不包括毛刺、模具飛邊和連接條突出部分，所有尺寸單位為毫米，圖紙符合ASME Y14.5 - 2009標(biāo)準(zhǔn)。

七、總結(jié)

onsemi的NVH4L075N065SC1碳化硅MOSFET憑借其低導(dǎo)通電阻、低門極電荷和輸出電容、高可靠性等特性，在汽車車載充電器和電動汽車/混合動力汽車的直流 - 直流轉(zhuǎn)換器等應(yīng)用中具有很大的優(yōu)勢。電子工程師在設(shè)計相關(guān)電路時，可以根據(jù)其最大額定值、電氣特性和典型特性曲線等信息，合理選擇和使用該器件，以實現(xiàn)高效、穩(wěn)定的電路設(shè)計。大家在實際應(yīng)用中，是否遇到過類似器件的選型和使用問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。