安森美 (onsemi) NXH015F120M3F1PTG碳化硅 (SiC) 模块采用15mΩ/1200V M3S碳化硅 (SiC) MOSFET全桥拓扑结构和带Al2O3 DBC陶瓷基板的热敏电阻，封装为F1型。该电源模块的特点是具有栅极源电压+22V/-10V、77A漏极连续电流（在TC = 80°C时（TJ = 175°C）、198W最大功率耗散和12.7mm爬电距离。NXH015F120M3F1PTG SiC MOSFET提供预涂热界面材料（TIM）和无预涂热界面材料。该SiC模块无铅、无卤化物，符合RoHS标准。典型应用包括太阳能逆变器、不间断电源、电动汽车充电站和工业电源。

数据手册：*附件：onsemi NXH015F120M3F1PTG碳化矽（SiC）模块数据手册.pdf

特性

• 15mΩ/1200V M3S SiC MOSFET全桥
• 三氧化二铝 (Al2O 3 ) DBC陶瓷基板
• 包括热敏电阻
• 可选择预涂导热接口材料（TIM）和无预涂TIM选项
• 压配引脚
• 无铅
• 不含卤素
• 符合RoHS标准

典型特性

原理图

尺寸图

onsemi NXH015F120M3F1PTG 碳化硅功率模块技术解析

一、产品概述

NXH015F120M3F1PTG是安森美半导体推出的碳化硅功率模块，采用15mΩ/1200V的M3S SiC MOSFET全桥拓扑结构，封装在F1封装中。该模块特别适用于‌高效率、高功率密度‌的应用场景，如太阳能逆变器、不间断电源（UPS）和电动汽车充电站等工业电源系统。

二、核心电气特性

2.1 主要技术参数

• ‌额定电压‌：1200V
• ‌导通电阻‌：15mΩ（典型值）
• ‌最大结温‌：175°C
• ‌连续漏极电流‌：77A（TC=80°C）
• ‌脉冲漏极电流‌：232A

2.2 开关特性

在VDS=800V、ID=60A、VGS=-3V/18V的测试条件下：

• ‌开启延迟时间‌：33.3ns（25°C）
• ‌上升时间‌：8.6ns
• ‌关断延迟时间‌：103ns
• ‌下降时间‌：7.5ns

2.3 热管理特性

• ‌芯片到外壳热阻‌：0.48°C/W
• ‌芯片到散热器热阻‌：0.86°C/W

三、模块结构与引脚功能

3.1 拓扑结构

采用‌全桥拓扑设计‌，包含四个独立的SiC MOSFET开关管（M1-M4），可实现高效的功率转换。

3.2 关键引脚定义

• ‌AC1/AC2‌：全桥输出中心点
• ‌ DC+/DC- ‌：直流母线正负端
• ‌G1-G4‌：各MOSFET的栅极驱动
• ‌TH1/TH2‌：热敏电阻接口，用于温度监测

四、应用设计要点

4.1 栅极驱动设计

• ‌推荐栅极电压范围‌：-3V至+18V
• ‌内部栅极电阻‌：1.65Ω

4.2 散热设计建议

由于模块最大功耗为198W，设计时需要：

• 选用高性能散热器
• 确保良好热接触
• 优化PCB布局以增强散热效果

五、性能优势分析

5.1 高温性能

在高温环境下仍保持优良特性：

• 150°C时的导通电阻仅28.7mΩ
• 具备在-40°C至150°C宽温度范围内稳定工作的能力

5.2 开关特性

通过测试数据可见，该模块具备‌快速开关能力‌，有助于降低开关损耗，提升系统整体效率。

六、典型应用场景

1. ‌太阳能逆变器‌
   • 利用SiC的高频特性提升功率密度
   • 降低系统体积和重量
2. ‌电动汽车充电站‌
   • 支持高效率快速充电
   • 适应恶劣工作环境
3. ‌工业电源系统‌
   • 提供可靠的大功率处理能力
   • 满足严格的工业标准要求

七、设计注意事项

1. ‌绝缘性能‌
   • 绝缘测试电压4800VRMS
   • 爬电距离12.7mm
2. ‌安全工作区域‌
   • 严格遵守最大额定值限制
   • 在推荐工作范围内使用