碳化硅肖特基二极管：NDSH20120C-F155的技术剖析

在电力电子领域，碳化硅（SiC）肖特基二极管正凭借其卓越性能逐渐成为主流。今天我要和大家分享安森美（onsemi）的一款碳化硅肖特基二极管——NDSH20120C - F155，深入探讨它的特性、参数和应用。

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碳化硅肖特基二极管的技术优势

碳化硅肖特基二极管采用了全新技术，与传统硅二极管相比，具有卓越的开关性能和更高的可靠性。它没有反向恢复电流，开关特性不受温度影响，并且具备出色的热性能，这些特点使碳化硅成为下一代功率半导体的首选材料。使用碳化硅肖特基二极管的系统能够实现更高的效率、更快的工作频率、更高的功率密度，同时降低电磁干扰（EMI），减小系统尺寸和成本。

NDSH20120C - F155的特点

电气特性

• 最大结温：可达175°C，这使得它能够在高温环境下稳定工作，适应各种恶劣的工业和汽车应用场景。
• 雪崩额定能量：为166 mJ，能够承受单次脉冲雪崩能量，增强了器件的可靠性和稳定性。
• 高浪涌电流能力：可以应对瞬间的高电流冲击，保证系统在异常情况下的安全运行。
• 正温度系数：便于多个二极管并联使用，提高系统的功率处理能力。
• 无反向恢复和正向恢复：减少了开关损耗，提高了系统效率。
• 环保特性：该器件无卤素、无溴化阻燃剂（BFR），符合RoHS标准，满足环保要求。

应用领域

适用于通用开关电源（SMPS）、太阳能逆变器、不间断电源（UPS）以及功率开关电路等领域。这些应用场景对二极管的性能和可靠性要求较高，NDSH20120C - F155能够很好地满足这些需求。

关键参数解读

绝对最大额定值

符号	参数	值	单位
VRRM	重复峰值反向电压	1200	V
EAS	单脉冲雪崩能量	166	mJ
IF	连续整流正向电流（Tc < 149°C）	20	A
	连续整流正向电流（Tc < 135°C）	26	A
lF.Max	非重复峰值正向浪涌电流（Tc = 25°C，10 μs）	896	A
	非重复峰值正向浪涌电流（Tc = 150°C，10 μs）	854	A
IF.SM	非重复正向浪涌电流（半正弦脉冲，tp = 8.3 ms）	119	A
IF.RM	重复正向浪涌电流（半正弦脉冲，tp = 8.3 ms）	40	A
Ptot	功率耗散（Tc = 25°C）	214	W
	功率耗散（Tc = 150°C）	35	W
TJ, TSTG	工作和存储温度范围	-55 至 +175	°C

这些参数定义了器件在正常工作和极端情况下的性能极限。例如，重复峰值反向电压为1200 V，意味着该二极管能够承受高达1200 V的反向电压而不被击穿。而单脉冲雪崩能量为166 mJ，表明它在承受瞬间高能量冲击时具有一定的可靠性。

热特性

符号	参数	值	单位
RaJC	结到外壳的热阻（最大）	0.7	°C/W
RBJA	结到环境的热阻（最大）	40	°C/W

热阻是衡量器件散热性能的重要指标。结到外壳的热阻越小，说明器件内部产生的热量能够更有效地传递到外壳，进而散发到周围环境中。这对于保证器件在高功率运行时的稳定性至关重要。

电气特性

符号	参数	测试条件	最小值	典型值	最大值	单位
VF	正向电压	IF = 20 A，TJ = 25°C		1.38	1.75	V
		IF = 20 A，TJ = 125°C		1.64		V
		IF = 20 A，TJ = 175°C		1.87		V
IR	反向电流	VR = 1200 V，T = 25°C		2.06	200	μA
		VR = 1200 V，T = 125°C		6.25	200	μA
		VR = 1200 V，TJ = 175°C		15.7	200	μA
Qc	总电容电荷	V = 800 V		100		nC
C	总电容	VR = 1 V，f = 100 kHz		1480		pF
		VR = 400 V，f = 100 kHz		82		pF
		VR = 800 V，f = 100 kHz		58		pF

正向电压和反向电流是二极管的重要电气参数。正向电压越低，说明二极管在导通时的损耗越小；反向电流越小，说明二极管在反向偏置时的泄漏电流越小，能够更好地阻止电流反向流动。

典型特性曲线

文档中还给出了一系列典型特性曲线，包括正向特性、反向特性、电流降额、功率降额、电容电荷与反向电压关系以及电容与反向电压关系等曲线。这些曲线直观地展示了二极管在不同工作条件下的性能变化，对于工程师进行电路设计和优化具有重要的参考价值。

机械尺寸和封装信息

该二极管采用TO - 247 - 2LD封装，文档详细给出了封装的机械尺寸和公差信息。在进行PCB设计时，这些尺寸信息是非常关键的，能够确保二极管正确安装在电路板上，同时避免与其他元件发生干涉。

总结

NDSH20120C - F155碳化硅肖特基二极管凭借其卓越的性能和环保特性，在电力电子领域具有广泛的应用前景。作为电子工程师，我们在设计电路时，需要充分考虑二极管的各项参数和特性，结合具体的应用场景进行合理选择。大家在实际应用中有没有遇到过类似二极管的选型问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。