探索 onsemi NXH010P120MNF1 SiC MOSFET 模块：性能与应用的深度剖析

在电力电子领域，碳化硅（SiC）MOSFET 以其卓越的性能正逐渐成为行业的主流选择。onsemi 的 NXH010P120MNF1 系列 SiC MOSFET 模块，凭借其出色的电气特性和广泛的应用场景，吸引了众多工程师的关注。今天，我们就来详细探讨一下这款模块的特点和应用。

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模块概述

NXH010P120MNF1 是一款采用 F1 封装的功率模块，内部集成了一个 10 mΩ/1200 V 的 SiC MOSFET 半桥和一个热敏电阻。其具有多种特性，如提供有预涂导热界面材料（TIM）和无预涂 TIM 的选项，以及采用压配引脚设计，方便安装和使用。

关键特性与参数

绝对最大额定值

在设计电路时，绝对最大额定值是我们必须关注的参数，它决定了模块的安全工作范围。该模块的 SiC MOSFET 部分，漏源电压（VDss）最大可达 1200 V，栅源电压（VGs）范围为 +25/-15 V，连续漏极电流（ID）在 T = 80°C（TJ = 175°C）时为 114 A，脉冲漏极电流（Iopulse）可达 342 A，最大功耗（Ptot）为 250 W。此外，模块的工作结温范围为 -40°C 至 175°C，存储温度范围为 -40°C 至 150°C，绝缘测试电压（Vis）为 4800 VRMS，爬电距离为 12.7 mm。

推荐工作范围

为了确保模块的长期稳定运行，推荐的工作结温范围为 -40°C 至 150°C。超出这个范围可能会影响模块的可靠性和性能。

电气特性

• 静态特性：在 25°C 时，漏源击穿电压（V(BR)DSS）为 1200 V，零栅压漏极电流（IDss）最大为 200 μA，漏源导通电阻（RDs(ON)）在不同结温下有所变化，如在 25°C 时典型值为 10.5 mΩ，在 125°C 时为 14.1 mΩ，在 150°C 时为 14.5 mΩ。栅源阈值电压（VGs(TH)）范围为 1.8 V 至 4.3 V，栅极泄漏电流（IGss）在 -10/20 V 栅源电压下为 -500 nA 至 500 nA。
• 动态特性：输入电容（Ciss）在 Vps = 800 V、Vs = 0 V、f = 1 MHz 时为 4707 pF，反向传输电容（CRSS）为 39 pF，输出电容（Coss）为 548 pF。总栅极电荷（QG(TOTAL)）在 VDs = 800 V、VGs = 20 V、ID = 100 A 时为 454 nC。此外，还给出了不同结温下的开关损耗和反向恢复特性等参数。

热敏电阻特性

模块中的热敏电阻在 25°C 时标称电阻为 5 kΩ，在 100°C 时为 457 Ω，偏差为 -3% 至 3%。功率耗散为 50 mW，功率耗散常数为 5 mW/K，B 值在不同温度范围下有所不同，如 B(25/50) 为 3375 K，B(25/100) 为 3455 K，公差均为 ±3%。

典型应用场景

该模块适用于多种典型应用，如太阳能逆变器、不间断电源（UPS）、电动汽车充电站和工业电源等。在这些应用中，SiC MOSFET 的高性能可以提高系统的效率和功率密度，减少能量损耗。

封装与引脚连接

模块采用 PIM18 33.8x42.5（压配）CASE 180BW 封装，引脚连接明确。例如，引脚 8 和 7 用于热敏电阻连接，引脚 1、2、5、6 为直流正母线连接，引脚 9、10、11、12 为直流负母线连接，引脚 13、14、17、18 为半桥中心点连接等。详细的引脚功能描述有助于工程师进行正确的电路设计和布局。

典型特性曲线

文档中还给出了一系列典型特性曲线，如 MOSFET 典型输出特性、转移特性、体二极管正向特性、栅源电压与总电荷关系等曲线，以及电容与漏源电压关系、开关损耗与电流和栅极电阻关系、反向恢复特性与电流和栅极电阻关系等曲线。这些曲线可以帮助工程师更好地理解模块的性能和特性，优化电路设计。

总结与思考

onsemi 的 NXH010P120MNF1 系列 SiC MOSFET 模块以其高性能、高可靠性和广泛的应用场景，为电力电子工程师提供了一个优秀的选择。在实际设计中，我们需要根据具体的应用需求，合理选择模块的参数和工作条件，充分发挥其优势。同时，通过参考典型特性曲线和数据，不断优化电路设计，提高系统的性能和效率。大家在使用这款模块时，有没有遇到过什么问题或者有什么独特的应用经验呢？欢迎在评论区分享交流。