onsemi碳化硅MOSFET NVBG020N120SC1：高性能解決方案

在電子工程師的日常設(shè)計(jì)中，選擇合適的功率器件至關(guān)重要。今天，我們來(lái)深入了解一下安森美（onsemi）的碳化硅（SiC）MOSFET——NVBG020N120SC1，看看它能為我們的設(shè)計(jì)帶來(lái)哪些優(yōu)勢(shì)。

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關(guān)鍵參數(shù)與特性

基本參數(shù)

NVBG020N120SC1具有出色的電氣性能。其漏源擊穿電壓（V(BR)DSS）高達(dá)1200V，最大漏源導(dǎo)通電阻（RDS(ON) MAX）在20V時(shí)為28mΩ，典型值為20mΩ，最大連續(xù)漏極電流（ID MAX）可達(dá)98A。這些參數(shù)使得該MOSFET能夠在高電壓、大電流的應(yīng)用場(chǎng)景中穩(wěn)定工作。

特性亮點(diǎn)

• 超低柵極電荷：典型的總柵極電荷（QG(tot)）僅為220nC，這意味著在開(kāi)關(guān)過(guò)程中能夠減少柵極驅(qū)動(dòng)損耗，提高開(kāi)關(guān)速度。
• 低有效輸出電容：典型的輸出電容（Coss）為258pF，有助于降低開(kāi)關(guān)損耗，提高效率。
• 100%雪崩測(cè)試：經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的雪崩測(cè)試，保證了器件在雪崩狀態(tài)下的可靠性和穩(wěn)定性。
• AEC - Q101認(rèn)證：符合汽車級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，適用于汽車電子等對(duì)可靠性要求極高的應(yīng)用場(chǎng)景。
• 無(wú)鹵且符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)：環(huán)保特性使得該器件在綠色電子設(shè)計(jì)中具有優(yōu)勢(shì)。

典型應(yīng)用場(chǎng)景

汽車車載充電器

在汽車車載充電器的設(shè)計(jì)中，需要高效、可靠的功率器件來(lái)實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換。NVBG020N120SC1的高電壓、低導(dǎo)通電阻和低開(kāi)關(guān)損耗特性，能夠有效提高充電器的效率和功率密度，減少發(fā)熱，延長(zhǎng)充電器的使用壽命。

電動(dòng)汽車/混合動(dòng)力汽車的DC - DC轉(zhuǎn)換器

對(duì)于電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車的DC - DC轉(zhuǎn)換器，需要能夠承受高電壓和大電流的器件。該MOSFET的高耐壓和大電流能力，以及出色的開(kāi)關(guān)性能，能夠滿足DC - DC轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)要求，為汽車的電氣系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電源。

最大額定值與熱阻

最大額定值

該器件的最大額定值涵蓋了多個(gè)方面，包括電壓、電流、功率和溫度等。例如，漏源電壓（VDSS）最大為1200V，柵源電壓（VGS）的范圍為 - 15V至 + 25V，推薦的柵源電壓（VGSop）在Tc < 175°C時(shí)為 - 5V至 + 20V。連續(xù)漏極電流（ID）在不同條件下有不同的值，在Tc = 25°C的穩(wěn)態(tài)下為98A，在Ta = 25°C時(shí)為8.6A。功率耗散（PD）在不同條件下也有所不同，這些參數(shù)為工程師在設(shè)計(jì)電路時(shí)提供了重要的參考。

熱阻

熱阻是衡量器件散熱性能的重要指標(biāo)。該MOSFET的結(jié)到殼的穩(wěn)態(tài)熱阻（ReUC）為0.32°C/W，結(jié)到環(huán)境的穩(wěn)態(tài)熱阻（RUA）為41°C/W。了解熱阻特性有助于工程師合理設(shè)計(jì)散熱方案，確保器件在正常工作溫度范圍內(nèi)運(yùn)行。

電氣特性

關(guān)斷特性

在關(guān)斷狀態(tài)下，漏源擊穿電壓（V(BR)DSS）在VGS = 0V、ID = 1mA時(shí)為1200V，其溫度系數(shù)（V(BR)DSS/TJ）為0.5V/°C。零柵壓漏極電流（IDSS）在TJ = 25°C、VDS = 1200V時(shí)為100μA，在TJ = 175°C時(shí)為1mA。柵源泄漏電流（IGSS）在VGS = + 25/ - 15V、VDS = 0V時(shí)為±1μA。

導(dǎo)通特性

柵極閾值電壓（VGS(th)）在VGS = VDS、ID = 20mA時(shí)為1.8V至4.3V，推薦的柵極電壓為 - 5V至 + 20V。漏源導(dǎo)通電阻（RDS(ON)）在VGS = 20V、ID = 60A、TJ = 25°C時(shí)典型值為20mΩ，最大值為28mΩ；在TJ = 175°C時(shí)，典型值為35mΩ，最大值為50mΩ。正向跨導(dǎo)（gfs）在VDS = 20V、ID = 60A時(shí)典型值為34S。

電荷、電容與柵極電阻

輸入電容（Ciss）在VGS = 0V、f = 1MHz、VDS = 800V時(shí)為2943pF，輸出電容（Coss）為258pF，反向傳輸電容（CRSS）為24pF?？倴艠O電荷（QG(TOT)）在VGS = - 5/20V、VDS = 600V、ID = 80A時(shí)為220nC，閾值柵極電荷（QG(TH)）為33nC，柵源電荷（QGS）為66nC，柵漏電荷（QGD）為63nC。柵極電阻（RG）在f = 1MHz時(shí)為1.6Ω至2Ω。

開(kāi)關(guān)特性

該MOSFET的開(kāi)關(guān)特性表現(xiàn)出色。開(kāi)啟延遲時(shí)間（td(ON)）為22ns至35ns，上升時(shí)間（tr）為20ns至32ns，關(guān)斷延遲時(shí)間（td(OFF)）為42ns至67ns，下降時(shí)間（tf）為9ns至18ns。開(kāi)啟開(kāi)關(guān)損耗（EON）為461μJ，關(guān)斷開(kāi)關(guān)損耗（EOFF）為400μJ，總開(kāi)關(guān)損耗（Etot）為861μJ。

漏源二極管特性

連續(xù)漏源二極管正向電流（ISD）在VGS = - 5V、TJ = 25°C時(shí)為46A，脈沖漏源二極管正向電流（ISDM）為392A。正向二極管電壓（VSD）在VGS = - 5V、ISD = 30A、TJ = 25°C時(shí)為3.7V，反向恢復(fù)時(shí)間（trr）為31ns，反向恢復(fù)電荷（Qrr）為228nC。

封裝與訂購(gòu)信息

NVBG020N120SC1采用D2PAK - 7L封裝，這種封裝具有良好的散熱性能和機(jī)械穩(wěn)定性。訂購(gòu)時(shí)，每盤800個(gè)，采用帶盤包裝。如果需要了解帶盤規(guī)格的詳細(xì)信息，可以參考安森美的Tape and Reel Packaging Specifications Brochure，BRD8011/D。

總結(jié)

安森美（onsemi）的碳化硅MOSFET NVBG020N120SC1憑借其出色的電氣性能、豐富的特性和廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景，為電子工程師在設(shè)計(jì)高電壓、大電流的電路時(shí)提供了一個(gè)優(yōu)秀的選擇。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師需要根據(jù)具體的設(shè)計(jì)要求，合理選擇器件，并結(jié)合其最大額定值、熱阻和電氣特性等參數(shù)，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以確保電路的性能和可靠性。你在設(shè)計(jì)中是否使用過(guò)類似的碳化硅MOSFET呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見(jiàn)解。