onsemi NTBL050N65S3H MOSFET：高性能电源解决方案

在电子工程师的日常设计工作中，MOSFET是不可或缺的关键元件。今天，我们就来深入了解一下onsemi推出的NTBL050N65S3H这款N沟道功率MOSFET。

文件下载：NTBL050N65S3H-D.PDF

产品概述

NTBL050N65S3H属于SUPERFET III系列，这是onsemi全新的高压超结（SJ）MOSFET家族。它采用了电荷平衡技术，具有出色的低导通电阻和较低的栅极电荷性能。这种先进技术旨在最小化传导损耗，提供卓越的开关性能，并能够承受极高的dv/dt速率，从而有助于减小各种电源系统的体积并提高系统效率。其采用的TOLL封装，借助Kelvin源极配置和较低的寄生源极电感，实现了更好的热性能和出色的开关性能，且达到了湿度敏感度等级1（MSL 1）。

关键特性

1. 高耐压与低电阻：在(T{J}=150^{circ} C)时可承受700V电压，典型的(R{DS(on)})为40mΩ，能有效降低导通损耗。
2. 超低栅极电荷：典型的(Q_{g}=98 nC)，有助于减少开关损耗，提高开关速度。
3. 低有效输出电容：典型的(C_{oss(eff.) }=909 pF)，可降低开关过程中的能量损耗。
4. 100%雪崩测试：保证了器件在雪崩情况下的可靠性。
5. Kelvin源极配置：降低寄生源极电感，提升开关性能。
6. 环保特性：无铅、无卤素/BFR，符合RoHS标准。

绝对最大额定值

参数	符号	值	单位
漏源电压	(V_{DSS})	650	V
栅源电压（DC）	(V_{GSS})	±30	V
栅源电压（AC，f > 1 Hz）	(V_{GSS})	±30	V
连续漏极电流（(T_{C}=25^{circ}C)）	(I_{D})	49	A
连续漏极电流（(T_{C}=100^{circ}C)）	(I_{D})	31	A
脉冲漏极电流	(I_{DM})	132	A
单脉冲雪崩能量	(E_{AS})	491	mJ
雪崩电流	(I_{AS})	6.8	A
重复雪崩能量	(E_{AR})	3.05	mJ
MOSFET dv/dt	(dv/dt)	120	V/ns
峰值二极管恢复dv/dt		20
功率耗散（(T_{C}=25^{circ}C)）	(P_{D})	305	W
25°C以上降额		2.44	W/°C
工作和储存温度范围	(T{J}, T{STG})	-55 to +150	°C
焊接时最大引脚温度（距外壳1/8″，5s）	(T_{L})	260	°C

工程师们在设计电路时，务必确保各项参数不超过这些绝对最大额定值，否则可能会损坏器件，影响其可靠性。

电气特性

关断特性

• 漏源击穿电压：在(V{GS}=0V)，(I{D}= 1 mA)，(T = 25°C)时为650V；在(T =150°C)时为700V。
• 击穿电压温度系数：(I_{D}= 10 mA)，参考25°C时为0.63 V/°C。
• 零栅压漏极电流：在(V{DS}= 650 V)，(V{GS}= 0V)时最大为1.0μA；在(V{DS}= 520 V)，(T{C}= 125°C)时典型值为3.21μA。
• 栅体泄漏电流：在(V{GS}=+30V)，(V{DS}=0V)时最大为+100 nA。

导通特性

• 栅极阈值电压：在(V{GS}=V{DS})，(I_{D}=4.8 mA)时，范围为2.4 - 4.0V。
• 静态漏源导通电阻：在(V{GS}=10 V)，(I{D}=24.5 A)时，典型值为42.5mΩ，最大值为50mΩ。
• 正向跨导：在(V{DS}=20 V)，(I{D}=24.5 A)时，典型值为52S。

动态特性

• 输入电容：在(V{DS}=400 V)，(V{GS}=0 V)，(f=1 MHz)时为4880pF。
• 输出电容：为70pF。
• 有效输出电容：在(V{DS}=0 V)到(400 V)，(V{GS}=0 V)时为909pF。
• 能量相关输出电容：在(V{DS}=0 V)到(400 V)，(V{GS}=0 V)时为128pF。
• 总栅极电荷：在(V{DS}=400 V)，(I{D}=24.5 A)，(V_{GS}=10 V)时为98nC。
• 栅源栅极电荷：为24nC。
• 栅漏“米勒”电荷：为25nC。
• 等效串联电阻：在(f = 1 MHz)时为0.6Ω。

开关特性

• 导通延迟时间：在(V{DD}=400 V)，(I{D}=24.5 A)时为32ns。
• 导通上升时间：在(V{GS}=10 V)，(R{g}=4.7 Omega)时为9.5ns。
• 关断延迟时间：为96ns。
• 关断下降时间：为2.6ns。

源漏二极管特性

• 最大连续源漏二极管正向电流：为49A。
• 最大脉冲源漏二极管正向电流：为132A。
• 源漏二极管正向电压：在(V{GS}= 0 V)，(I{SD}= 24.5 A)时为1.2V。
• 反向恢复时间：在(V{GS}= 0 V)，(I{SD}= 24.5 A)，(dI_{F}/dt = 100 A/μs)时为442ns。
• 反向恢复电荷：为8.8μC。

这些电气特性为工程师在电路设计中提供了重要的参考依据，不同的应用场景需要根据这些特性进行合理的参数选择和优化。

典型特性

文档中给出了多个典型特性曲线，包括导通区域特性、传输特性、导通电阻随漏极电流和栅极电压的变化、体二极管正向电压随源极电流和温度的变化、电容特性、栅极电荷特性、击穿电压随温度的变化、导通电阻随温度的变化、最大安全工作区、最大漏极电流随壳温的变化、(E_{oss})随漏源电压的变化以及瞬态热阻抗等。通过这些曲线，工程师可以更直观地了解器件在不同条件下的性能表现，从而更好地进行电路设计和优化。

封装与订购信息

该器件采用H - PSOF8L封装，尺寸为9.90x10.38x2.30，引脚间距为1.20P。包装规格为13”卷盘，胶带宽度24mm，每盘2000个单位。

应用领域

NTBL050N65S3H适用于多种电源应用场景，如电信/服务器电源、工业电源、UPS/太阳能等。在这些应用中，其高性能的特性能够有效提升电源系统的效率和可靠性。

作为电子工程师，在选择MOSFET时，需要综合考虑器件的各项特性和应用需求。NTBL050N65S3H凭借其出色的性能和环保特性，为电源设计提供了一个优秀的解决方案。你在实际设计中是否使用过类似的MOSFET呢？遇到过哪些问题又是如何解决的呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。