探索 onsemi NVH4L060N065SC1 SiC MOSFET：特性、參數(shù)與應(yīng)用

在電力電子領(lǐng)域，功率 MOSFET 是至關(guān)重要的元件，而碳化硅（SiC）MOSFET 憑借其卓越的性能，正逐漸成為眾多應(yīng)用的首選。今天，我們就來深入了解 onsemi 的 NVH4L060N065SC1 這款單通道 N 溝道 SiC 功率 MOSFET。

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一、關(guān)鍵特性

低導(dǎo)通電阻

該 MOSFET 在不同柵源電壓下展現(xiàn)出低導(dǎo)通電阻特性。典型情況下，當(dāng) (V{GS}=18V) 時，(R{DS(on)} = 44mOmega)；當(dāng) (V{GS}=15V) 時，(R{DS(on)} = 60mOmega)。低導(dǎo)通電阻意味著在導(dǎo)通狀態(tài)下，MOSFET 的功率損耗更低，能夠提高系統(tǒng)的效率。這對于追求高效能的應(yīng)用，如汽車車載充電器和 DC/DC 轉(zhuǎn)換器來說，是非常重要的特性。

超低柵極電荷與低電容

其柵極總電荷 (Q{G(tot)} = 74nC)，輸出電容 (C{oss}=133pF)。低柵極電荷使得 MOSFET 的開關(guān)速度更快，能夠減少開關(guān)損耗；低電容則有助于降低開關(guān)過程中的能量損耗，進(jìn)一步提高系統(tǒng)效率。

可靠性高

產(chǎn)品經(jīng)過 100% 雪崩測試，符合 AEC - Q101 標(biāo)準(zhǔn)，具備 PPAP 能力，并且是無鉛產(chǎn)品，符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)。這表明該 MOSFET 在惡劣環(huán)境下也能穩(wěn)定工作，適用于對可靠性要求極高的汽車應(yīng)用。

二、最大額定值

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)境會影響熱阻數(shù)值，這些數(shù)值并非恒定不變，僅在特定條件下有效。

三、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，溫度系數(shù)為 (0.15V/^{circ}C)（(I{D}=20mA)，參考 (25^{circ}C)）。
• 零柵壓漏極電流 (I{DSS})：在 (V{GS}=0V)，(V{DS}=650V)，(T{J}=25^{circ}C) 時為 10μA，(T_{J}=175^{circ}C) 時為 1mA。
• 柵源泄漏電流 (I{GSS})：在 (V{GS}= + 18/ - 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}=6.5mA) 時，范圍為 1.8 - 4.3V。
• 推薦柵極電壓 (V_{GOP}) 為 - 5 至 +18V。
• 漏源導(dǎo)通電阻 (R{DS(on)})：在不同條件下有不同值，如 (V{GS}=15V)，(I{D}=20A)，(T{J}=25^{circ}C) 時為 60mΩ；(V{GS}=18V)，(I{D}=20A)，(T{J}=25^{circ}C) 時為 44 - 70mΩ；(V{GS}=18V)，(I{D}=20A)，(T{J}=175^{circ}C) 時為 50mΩ。
• 正向跨導(dǎo) (g{FS})：在 (V{DS}=10V)，(I_{D}=20A) 時為 12S。

電荷、電容與柵極電阻

• 輸入電容 (C{ISS})：在 (V{GS}=0V)，(f = 1MHz)，(V_{DS}=325V) 時為 1473pF。
• 輸出電容 (C{OSS}) 為 133pF，反向傳輸電容 (C{RSS}) 為 13pF。
• 總柵極電荷 (Q{G(TOT)})：在 (V{GS}= - 5/18V)，(V{DS}=520V)，(I{D}=20A) 時為 74nC，柵源電荷 (Q{GS}) 為 20nC，柵漏電荷 (Q{GD}) 為 23nC。
• 柵極電阻 (R_{G})：在 (f = 1MHz) 時為 3.9Ω。

開關(guān)特性

• 開通延遲時間 (t{d(ON)})：在 (V{GS}= - 5/18V)，(V{DS}=400V)，(I{D}=20A)，感性負(fù)載，(R_{G}=2.2Ω) 時為 11ns。
• 上升時間 (t{r}) 為 14ns，關(guān)斷延遲時間 (t{d(OFF)}) 為 24ns，下降時間 (t_{f}) 為 11ns。
• 開通開關(guān)損耗 (E{ON}) 為 45μJ，關(guān)斷開關(guān)損耗 (E{OFF}) 為 18μJ，總開關(guān)損耗 (E_{tot}) 為 63μJ。

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) 時為 35A，脈沖漏源二極管正向電流 (I{SDM}) 為 152A。
• 正向二極管電壓 (V{SD})：在 (V{GS}= - 5V)，(I{SD}=20A)，(T{J}=25^{circ}C) 時為 4.3V。
• 反向恢復(fù)時間 (t{RR}) 為 17.7ns，反向恢復(fù)電荷 (Q{RR}) 為 90.6nC，反向恢復(fù)能量 (E{REC}) 為 8.7μJ，峰值反向恢復(fù)電流 (I{RRM}) 為 10.2A，充電時間 (T{a}) 為 9.8ns，放電時間 (T) 為 7.8ns。

四、典型應(yīng)用

這款 MOSFET 主要應(yīng)用于汽車領(lǐng)域，如汽車車載充電器和電動汽車/混合動力汽車的 DC/DC 轉(zhuǎn)換器。在這些應(yīng)用中，其低導(dǎo)通電阻、快速開關(guān)速度和高可靠性等特性能夠顯著提高系統(tǒng)的效率和性能。

五、封裝尺寸

在實際設(shè)計中，工程師需要根據(jù)這些尺寸來進(jìn)行 PCB 布局和散熱設(shè)計。

總之，onsemi 的 NVH4L060N065SC1 SiC MOSFET 以其出色的性能和高可靠性，為汽車電力電子應(yīng)用提供了一個優(yōu)秀的解決方案。但在實際應(yīng)用中，工程師還需要根據(jù)具體的電路要求和工作條件，對其進(jìn)行合理的選型和設(shè)計。你在使用 SiC MOSFET 時有沒有遇到過什么挑戰(zhàn)呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗。