深入解析 onsemi NVHL060N065SC1 N 沟道 MOSFET

在电子工程师的日常设计工作中，MOSFET 是不可或缺的重要元件。今天，我们就来深入探讨 onsemi 推出的 NVHL060N065SC1 N 沟道 MOSFET，看看它有哪些独特的性能和应用特点。

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产品概述

NVHL060N065SC1 是一款 650V、44mΩ、47A 的 N 沟道 MOSFET，采用 TO247 - 3L 封装。它具有诸多出色的特性，适用于汽车车载充电器、电动汽车/混合动力汽车的 DC/DC 转换器等典型应用场景。

封装尺寸

一、产品特性亮点

低导通电阻

该 MOSFET 在不同栅源电压下具有较低的导通电阻。典型情况下，当 $V{GS}=18V$ 时，$R{DS(on)}=44m\Omega$；当 $V{GS}=15V$ 时，$R{DS(on)}=60m\Omega$。低导通电阻意味着在导通状态下，器件的功率损耗较小，能够有效提高系统的效率。这在对效率要求较高的汽车电子应用中尤为重要，比如车载充电器和 DC/DC 转换器，低损耗可以减少发热，提高系统的稳定性和可靠性。大家在实际设计中，是否遇到过因为导通电阻过大而导致系统效率低下的问题呢？

超低栅极电荷

其总栅极电荷 $Q_{G(tot)}=74nC$，超低的栅极电荷使得 MOSFET 在开关过程中所需的驱动能量较少，从而可以实现高速开关。高速开关特性有助于降低开关损耗，提高系统的工作频率，进而减小滤波器等外围元件的尺寸，降低系统成本。在高速开关应用中，这种低栅极电荷的特性是不是非常吸引人呢？

低电容与高速开关

输出电容 $C_{oss}=133pF$，低电容特性使得 MOSFET 在开关过程中能够更快地充放电，进一步提高了开关速度。同时，该器件经过 100% 雪崩测试，具有较好的雪崩耐量，能够在恶劣的工作条件下稳定工作。在一些可能会出现电压尖峰的应用场景中，这种雪崩测试合格的器件是不是更让人放心呢？

汽车级认证

产品通过了 AEC - Q101 认证且具备 PPAP 能力，符合汽车级应用的严格要求。此外，它是无铅产品且符合 RoHS 标准，满足环保要求。对于汽车电子设计工程师来说，选择经过认证的器件可以减少很多后顾之忧，大家在选择汽车级器件时，是不是也非常看重这些认证呢？

二、最大额定值

电压与电流额定值

• 漏源电压 $V_{DSS}$ 最大值为 650V，能够承受较高的电压，适用于一些高压应用场景。
• 栅源电压 $V_{GS}$ 的范围是 - 8V 到 + 22V，推荐的工作范围是 - 5V 到 + 18V。在实际设计中，必须严格控制栅源电压在推荐范围内，否则可能会损坏器件。
• 连续漏极电流在不同温度下有不同的额定值，在 $T_c = 25℃$ 时，$I_D$ 为 47A；在 $T_c = 100℃$ 时，$I_D$ 为 33A。这表明温度对器件的电流承载能力有显著影响，在设计散热系统时需要充分考虑这一点。大家在设计时，是如何根据温度来确定器件的电流使用范围的呢？

功率与温度额定值

• 功率耗散在不同温度下也有所不同，在 $T_c = 25℃$ 时，$P_D$ 为 176W；在 $T_c = 100℃$ 时，$P_D$ 为 88W。功率耗散与温度密切相关，过高的温度会导致功率耗散能力下降，因此必须保证器件在合适的温度环境下工作。
• 工作结温和存储温度范围为 - 55℃ 到 + 175℃，较宽的温度范围使得器件可以在不同的环境条件下使用，但在极端温度环境下，仍需要采取相应的保护措施。

三、电气特性

关断特性

• 漏源击穿电压 $V{(BR)DSS}$ 在 $V{GS}=0V$，$I_D = 1mA$ 时为 650V，并且其温度系数为 - 0.15V/℃，这意味着随着温度升高，击穿电压会略有下降。
• 零栅压漏极电流 $I{DSS}$ 在 $V{GS}=0V$，$V_{DS}=650V$，$T_J = 25℃$ 时为 10μA，在 $T_J = 175℃$ 时为 1mA。这表明温度对漏极电流有较大影响，在高温环境下需要关注漏电流对系统的影响。

导通特性

• 栅极阈值电压 $V{GS(TH)}$ 在 $V{GS}=V_{DS}$，$I_D = 6.5mA$ 时，范围是 1.8V 到 4.3V。在设计驱动电路时，需要确保栅源电压能够可靠地使器件导通。
• 漏源导通电阻 $R_{DS(on)}$ 随栅源电压和温度变化，前面已经提到在不同栅源电压下的典型值，并且在 $TJ = 175℃$ 时，$V{GS}=18V$，$ID = 20A$ 时，$R{DS(on)}$ 为 49mΩ。这再次提醒我们温度对导通电阻的影响，在高温环境下需要重新评估导通损耗。

开关特性

• 开关时间包括开通延迟时间 $t_{d(ON)} = 12ns$、上升时间 $tr = 32ns$、关断延迟时间 $t{d(OFF)} = 23ns$ 和下降时间 $tf = 8ns$，总开关损耗 $E{tot} = 206mJ$。这些开关特性参数对于评估器件在开关过程中的性能非常重要，在高频开关应用中，需要尽量减小开关损耗。大家在设计高频开关电路时，是如何选择合适的开关时间参数的呢？

四、封装尺寸

NVHL060N065SC1 采用 TO - 247 - 3L 封装，文档中详细给出了封装的各项尺寸参数。准确了解封装尺寸对于 PCB 布局设计至关重要，合理的布局可以保证器件的散热和电气性能。在进行 PCB 设计时，大家是否会仔细核对封装尺寸，以避免出现安装和性能问题呢？

五、总结

onsemi 的 NVHL060N065SC1 N 沟道 MOSFET 具有低导通电阻、超低栅极电荷、低电容、高速开关等出色特性，并且通过了汽车级认证，非常适合汽车车载充电器和 DC/DC 转换器等应用。在使用该器件时，电子工程师需要充分考虑其最大额定值、电气特性和封装尺寸等因素，合理设计电路和散热系统，以确保器件能够在各种工作条件下稳定可靠地工作。大家在实际应用中，是否还有其他关于该器件的使用经验或问题呢？欢迎在评论区分享交流。