onsemi碳化硅MOSFET NVHL045N065SC1：高性能与可靠性的完美结合

在电子工程师的日常工作中，选择合适的功率器件对于设计的成功至关重要。今天，我们来深入探讨onsemi的碳化硅（SiC）MOSFET——NVHL045N065SC1，看看它在实际应用中能为我们带来哪些优势。

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产品概述

NVHL045N065SC1是一款来自onsemi的碳化硅（SiC）MOSFET，采用TO - 247 - 3L封装。它具有极低的导通电阻和栅极电荷，能够实现高速开关，并且经过了100%雪崩测试，同时满足AEC - Q101标准，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。

应用电路图

主要特性

低导通电阻

该MOSFET在不同栅源电压下具有不同的导通电阻。典型情况下，当$V{GS}=18V$时，$R{DS(on)} = 32m\Omega$；当$V{GS}=15V$时，$R{DS(on)} = 42m\Omega$。低导通电阻意味着在导通状态下，器件的功率损耗更小，能够提高系统的效率。这对于需要长时间工作的汽车电子设备来说尤为重要，能够有效降低能耗，延长电池续航时间。

超低栅极电荷

其总栅极电荷$Q_{G(tot)} = 105nC$，超低的栅极电荷使得器件在开关过程中所需的驱动能量更小，从而可以实现高速开关。高速开关特性不仅可以提高系统的工作频率，还能减少开关损耗，提高整个系统的性能。

低电容与高速开关

输出电容$C_{oss}=162pF$，低电容特性有助于减少开关过程中的能量损耗，进一步提高开关速度。在实际应用中，高速开关可以使电路更快地响应控制信号，提高系统的动态性能。

雪崩测试与可靠性

该器件经过了100%雪崩测试，这表明它在承受雪崩能量时具有较高的可靠性。在汽车电子等应用中，电路可能会遇到各种瞬态过电压情况，经过雪崩测试的器件能够更好地应对这些情况，保障系统的稳定运行。

汽车级认证

AEC - Q101合格且具备PPAP能力，这使得NVHL045N065SC1非常适合汽车电子应用。同时，该器件是无卤的，符合RoHS标准（豁免7a），在二级互连处为无铅2LI，满足环保要求。

最大额定值与电气特性

最大额定值

该器件的最大额定值规定了其在正常工作时所能承受的极限参数。例如，漏源电压$V{DSS}$最大为650V，栅源电压$V{GS}$的范围是 - 8V 到 + 22V，推荐的栅源电压工作值$V_{GS(op)}$为 - 5V 到 + 18V。连续漏极电流$I_D$在不同的结温下有不同的值，在$T_C = 25℃$时为66A，在$T_C = 100℃$时为46A。这些额定值为工程师在设计电路时提供了重要的参考，确保器件在安全的范围内工作。

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，且其温度系数为 - 0.15V/℃（$I_D = 20mA$，参考25℃）。这意味着随着温度的升高，漏源击穿电压会略有下降。
• 零栅压漏电流$I{DSS}$在$V{GS} = 0V$，$V_{DS} = 650V$，$T_J = 25℃$时为10μA，在$T_J = 175℃$时为1mA，说明温度对漏电流有较大影响。
• 栅源泄漏电流$I{GSS}$在$V{GS} = + 22 / - 8V$，$V_{DS} = 0V$时为250nA。

导通特性

• 栅极阈值电压$V{GS(TH)}$在$V{GS} = V_{DS}$，$I_D = 8mA$时，最小值为1.8V，典型值为2.8V，最大值为4.3V。
• 推荐栅极电压$V_{GOP}$为 - 5V 到 + 18V。
• 漏源导通电阻$R{DS(on)}$在不同的栅源电压和结温下有不同的值。例如，在$V{GS} = 15V$，$I_D = 25A$，$TJ = 25℃$时，典型值为42mΩ；在$V{GS} = 18V$，$I_D = 25A$，$TJ = 25℃$时，典型值为32mΩ，最大值为50mΩ；在$V{GS} = 18V$，$I_D = 25A$，$T_J = 175℃$时，典型值为42mΩ。
• 正向跨导$g{fs}$在$V{DS} = 10V$，$I_D = 25A$时，典型值为16S。

电荷、电容与栅极电阻

输入电容$C{iss}=1870pF$，输出电容$C{oss}=162pF$，反向传输电容$C{Rss}=14pF$。总栅极电荷$Q{G(tot)} = 105nC$，栅源电荷$Q{GS}=27nC$，栅漏电荷$Q{GD}=30nC$，栅极电阻$R_G$在$f = 1MHz$时为3.1Ω。

开关特性

该器件具有快速的开关速度，如开通延迟时间$t_{d(on)} = 14ns$，上升时间$tr = 30ns$，关断延迟时间$t{d(off)} = 26ns$，下降时间$tf = 7ns$。开通开关损耗$E{ON}=198mJ$，关断开关损耗$E{OFF}=28mJ$，总开关损耗$E{tot}=226mJ$。

漏源二极管特性

连续漏源二极管正向电流$I{SD}$在$V{GS} = - 5V$，$TJ = 25℃$时为75A，脉冲漏源二极管正向电流$I{SDM}$为191A。正向二极管电压$V{SD}$在$V{GS} = - 5V$，$I_{SD}=25A$，$TJ = 25℃$时为4.4V。反向恢复时间$t{RR}=19ns$，反向恢复电荷$Q{RR}=99nC$，反向恢复能量$E{REC}=3.5mJ$，峰值反向恢复电流$I_{RRM}=10A$，充电时间$t_a = 11ns$，放电时间$t_b = 8.4ns$。

典型特性曲线

文档中给出了一系列典型特性曲线，如导通区域特性、归一化导通电阻与漏极电流和栅极电压的关系、导通电阻随温度的变化、导通电阻与栅源电压的关系、传输特性、二极管正向电压与电流的关系、栅源电压与总电荷的关系、电容与漏源电压的关系、非钳位电感开关能力、最大连续漏极电流与壳温的关系、安全工作区、单脉冲最大功率耗散以及结到壳的热响应等曲线。这些曲线可以帮助工程师更直观地了解器件在不同工作条件下的性能，从而更好地进行电路设计和优化。

机械封装与订购信息

机械封装

NVHL045N065SC1采用TO - 247 - 3LD封装，这种封装具有一定的机械尺寸标准。文档中给出了详细的封装尺寸信息，包括各个部分的最小、标称和最大尺寸，如A尺寸为4.58mm到4.82mm，A1尺寸为2.20mm到2.60mm等。同时，还对封装的一些注意事项进行了说明，如尺寸不包括毛刺、模具飞边和连接条突出部分，所有尺寸单位为毫米，图纸符合ASME Y14.5 - 2009标准等。合适的封装形式对于器件的安装和散热都有重要影响，工程师在设计PCB时需要根据封装尺寸进行合理布局。

订购信息

该器件的型号为NVHL045N065SC1，采用TO - 247长引脚封装，每管装30个单元。这为工程师在采购器件时提供了明确的信息。

总结与思考

onsemi的NVHL045N065SC1碳化硅MOSFET以其低导通电阻、超低栅极电荷、高速开关等优异特性，为汽车电子等领域的电路设计提供了一个高性能的解决方案。在实际应用中，工程师需要根据具体的电路需求，结合器件的最大额定值、电气特性和典型特性曲线等参数，合理设计电路，确保器件的性能得到充分发挥。同时，在PCB设计时要考虑器件的封装尺寸和散热要求，以保证整个系统的稳定性和可靠性。大家在使用这款器件的过程中，有没有遇到过什么问题或者有什么独特的设计经验呢？欢迎在评论区分享交流。