onsemi碳化硅MOSFET NTBG028N170M1：高性能与可靠性的完美结合

在电子工程师的设计工具箱中，功率半导体器件的选择至关重要。今天，我们将深入探讨 onsemi 的一款碳化硅（SiC）MOSFET——NTBG028N170M1，它在众多应用中展现出了卓越的性能。

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产品特性亮点

低导通电阻与低电荷电容

NTBG028N170M1 的典型导通电阻 $R{DS(on)}$ 仅为 28 mΩ，这意味着在导通状态下，器件的功率损耗极低，能够有效提高系统的效率。同时，它具有超低的栅极电荷（典型 $Q{G(tot)} = 222 nC$）和低有效输出电容（典型 $C_{oss} = 200 pF$），这使得器件在开关过程中能够快速响应，减少开关损耗，提高开关频率。

雪崩测试与 RoHS 合规

该器件经过 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，能够在恶劣的工作条件下稳定运行。而且，它符合 RoHS 标准，满足环保要求，为绿色设计提供了保障。

应用领域广泛

这款 MOSFET 适用于多种典型应用，如 UPS（不间断电源）、DC/DC 转换器和升压转换器等。在这些应用中，它的高性能特性能够充分发挥作用，提高系统的效率和稳定性。

关键参数解析

最大额定值

参数	符号	数值	单位
漏源电压	$V_{DSS}$	1700	V
栅源电压	$V_{GS}$	-15/+25	V
推荐栅源电压（$T_C < 175°C$）	$V_{GSop}$	-5/+20	V
连续漏极电流（$T_C = 25°C$）	$I_D$	71	A
稳态功率耗散（$T_C = 25°C$）	$P_D$	428	W
连续漏极电流（$T_C = 100°C$）	$I_D$	53	A
稳态功率耗散（$T_C = 100°C$）	$P_D$	214	W
脉冲漏极电流（$T_A = 25°C$）	$I_{DM}$	195	A
工作结温和存储温度范围	$TJ, T{stg}$	-55 至 +175	°C
源极电流（体二极管）	$I_S$	99	A
单脉冲漏源雪崩能量（$I_{L(pk)} = 30 A, L = 1 mH$）	$E_{AS}$	450	mJ
最大焊接引线温度（距外壳 1/8″，5 s）	$T_L$	300	°C

需要注意的是，超过最大额定值可能会损坏器件，影响其功能和可靠性。

电气特性

关断特性

• 漏源击穿电压 $V{(BR)DSS}$：在 $V{GS} = 0 V$，$I_D = 1 mA$ 时为 1700 V，且其温度系数为 0.44 V/°C。
• 零栅压漏极电流 $I_{DSS}$：在 $TJ = 25°C$，$V{GS} = 0 V$，$V_{DS} = 1700 V$ 时为 100 μA；在 $T_J = 175°C$ 时为 1 mA。
• 栅源泄漏电流 $I{GSS}$：在 $V{GS} = +25/ - 15 V$，$V_{DS} = 0 V$ 时为 ±1 μA。

导通特性

• 栅极阈值电压 $V{GS(TH)}$：在 $V{GS} = V_{DS}$，$I_D = 20 mA$ 时，范围为 1.8 - 4.3 V。
• 推荐栅极电压 $V_{GOP}$：-5 至 +20 V。
• 漏源导通电阻 $R{DS(on)}$：在 $V{GS} = 20 V$，$I_D = 60 A$，$T_J = 25°C$ 时为 28 - 40 mΩ；在 $T_J = 175°C$ 时为 57 mΩ。
• 正向跨导 $g{FS}$：在 $V{DS} = 20 V$，$I_D = 60 A$ 时为 27 S。

电荷、电容和栅极电阻

• 输入电容 $C{ISS}$：在 $V{GS} = 0 V$，$f = 1 MHz$，$V_{DS} = 800 V$ 时为 4160 pF。
• 输出电容 $C_{OSS}$：200 pF。
• 反向传输电容 $C_{RSS}$：15 pF。
• 总栅极电荷 $Q{G(TOT)}$：在 $V{GS} = -5/20 V$，$V_{DS} = 800 V$，$I_D = 60 A$ 时为 222 nC。
• 阈值栅极电荷 $Q_{G(TH)}$：40 nC。
• 栅源电荷 $Q_{GS}$：72 nC。
• 栅漏电荷 $Q_{GD}$：53 nC。
• 栅极电阻 $R_G$：在 $f = 1 MHz$ 时为 6.1 Ω。

开关特性

• 开通延迟时间 $t{d(ON)}$：在 $V{GS} = -5/20 V$，$V_{DS} = 1200 V$，$I_D = 60 A$，$R_G = 2 Ω$ 电感负载下为 47 ns。
• 上升时间 $t_r$：18 ns。
• 关断延迟时间 $t_{d(OFF)}$：121 ns。
• 下降时间 $t_f$：13 ns。
• 开通开关损耗 $E_{ON}$：1311 μJ。
• 关断开关损耗 $E_{OFF}$：683 μJ。
• 总开关损耗 $E_{tot}$：1994 μJ。

热阻特性

参数	符号	典型值	最大值	单位
结到壳稳态热阻	$R_{JC}$	0.35	-	°C/W
结到环境稳态热阻	$R_{JA}$	-	40	°C/W

典型特性曲线

文档中提供了一系列典型特性曲线，包括导通区域特性、归一化导通电阻与漏极电流和栅极电压的关系、归一化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、开关损耗与漏极电流和栅极电阻的关系、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、最大额定正向偏置安全工作区、单脉冲最大功率耗散以及瞬态热阻抗等。这些曲线能够帮助工程师更好地理解器件在不同工作条件下的性能表现，从而进行更优化的设计。

封装尺寸

该器件采用 D2PAK - 7L（TO - 263 - 7L HV）封装，文档提供了详细的封装尺寸信息，包括各尺寸的最小值、标称值和最大值，以及推荐的焊盘图案。准确的封装尺寸信息对于 PCB 布局设计至关重要，能够确保器件的正确安装和良好的电气连接。

注意事项

在使用 onsemi 的产品时，工程师需要注意以下几点：

1. 典型参数在不同应用中可能会有所变化，实际性能可能会随时间变化，因此所有工作参数都需要由客户的技术专家针对每个客户应用进行验证。
2. onsemi 的产品不适合用于生命支持系统、FDA Class 3 医疗设备或类似分类的医疗设备以及人体植入设备等关键应用。如果客户将产品用于这些非预期或未授权的应用，需要承担相应的责任。
3. 客户需要对其使用 onsemi 产品的产品和应用负责，包括遵守所有法律法规和安全要求或标准。

总的来说，onsemi 的 NTBG028N170M1 碳化硅 MOSFET 凭借其出色的性能和可靠性，为电子工程师在设计 UPS、DC/DC 转换器和升压转换器等应用时提供了一个优秀的选择。在实际设计过程中，工程师需要根据具体的应用需求，结合器件的各项参数和特性曲线，进行合理的选型和优化设计，以实现系统的最佳性能。大家在使用这款器件时，有没有遇到过什么特别的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。