Onsemi NTH4L067N65S3H MOSFET：高性能功率解决方案

在电子工程领域，功率MOSFET是至关重要的组件，广泛应用于各种电力系统中。Onsemi推出的NTH4L067N65S3H MOSFET，凭借其出色的性能和先进的技术，成为众多工程师的首选。本文将深入介绍这款MOSFET的特点、参数及应用。

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一、SUPERFET III技术优势

NTH4L067N65S3H采用了Onsemi全新的SUPERFET III技术，这是一种利用电荷平衡技术的高压超结（SJ）MOSFET系列。该技术具有以下显著优势：

1. 低导通电阻：典型的 (R_{DS(on)}) 仅为55 mΩ，能够有效降低传导损耗，提高系统效率。
2. 低栅极电荷：典型的 (Q_{g}) 为80 nC，有助于减少开关损耗，提升开关速度。
3. 低有效输出电容：典型的 (C_{oss(eff.)}) 为691 pF，可降低开关过程中的能量损耗。
4. 高dv/dt承受能力：能够承受高达100 V/ns的dv/dt速率，确保在高速开关应用中稳定可靠。

这些特性使得SUPERFET III MOSFET FAST系列非常适合各种需要小型化和高效率的电力系统。

二、关键参数

1. 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})	40	A
连续漏极电流（(T_{C}=100^{circ}C)）	(I_{D})	25	A
脉冲漏极电流	(I_{DM})	112	A
单脉冲雪崩能量	(E_{AS})	422	mJ
雪崩电流	(I_{AS})	6.5	A
重复雪崩能量	(E_{AR})	2.66	mJ
MOSFET dv/dt	(dv/dt)	100	V/ns
峰值二极管恢复dv/dt		20
功率耗散（(T_{C}=25^{circ}C)）	(P_{D})	266	W
25°C以上降额		2.13	W/°C
工作和存储温度范围	(T{J}, T{STG})	-55 to +150	°C
焊接时最大引脚温度（距外壳1/8″，5秒）	(T_{L})	260	°C

2. 电气特性

• 关断特性：
  • 漏源击穿电压 (B{V DSS})：在 (V{GS}=0 V)，(I{D}=1 mA)，(T{J}=25^{circ}C) 时为650 V；在 (T_{J}=150^{circ}C) 时为700 V。
  • 零栅压漏极电流 (I{DSS})：在 (V{DS}=650 V)，(V_{GS}=0 V) 时为2 μA。
  • 栅体泄漏电流 (I{GSS})：在 (V{GS}=±30 V)，(V_{DS}=0 V) 时为 ±100 nA。
• 导通特性：
  • 栅极阈值电压 (V{GS(th)})：在 (V{GS}=V{DS})，(I{D}=3.9 mA) 时为2.4 - 4.0 V。
  • 静态漏源导通电阻 (R{DS(on)})：在 (V{GS}=10 V)，(I_{D}=20 A) 时，典型值为55 mΩ，最大值为67 mΩ。
  • 正向跨导 (g{FS})：在 (V{DS}=20 V)，(I_{D}=20 A) 时为28 S。
• 动态特性：
  • 输入电容 (C{iss})：在 (V{DS}=400 V)，(V_{GS}=0 V)，(f = 250 kHz) 时为3750 pF。
  • 输出电容 (C_{oss})：为60 pF。
  • 有效输出电容 (C{oss(eff.)})：在 (V{DS}=0 V) 到400 V，(V_{GS}=0 V) 时为691 pF。
  • 能量相关输出电容 (C{oss(er.)})：在 (V{DS}=0 V) 到400 V，(V_{GS}=0 V) 时为107 pF。
  • 总栅极电荷 (Q{g(tot)})：在 (V{DS}=400 V)，(I{D}=20 A)，(V{GS}=10 V) 时为80 nC。
  • 栅源栅极电荷 (Q_{gs})：为21 nC。
  • 栅漏“米勒”电荷 (Q_{gd})：为20 nC。
  • 等效串联电阻 (ESR)：在 (f = 1 MHz) 时为0.6 Ω。
• 开关特性：包含开通延迟时间等相关参数。
• 源漏二极管特性：
  • 最大连续源漏二极管正向电流 (I_{S}) 为40 A。
  • 最大脉冲源漏二极管正向电流 (I_{SM}) 为112 A。
  • 源漏二极管正向电压 (V{SD})：在 (V{GS}=0 V)，(I_{SD}=20 A) 时为1.2 V。
  • 反向恢复时间 (t{rr})：在 (V{GS}=0 V)，(I{SD}=20 A)，(dI{F}/dt = 100 A/μs) 时为411 ns。
  • 反向恢复电荷 (Q_{rr}) 为7.8 μC。

三、典型特性曲线

文档中提供了一系列典型特性曲线，如导通区域特性、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、最大漏极电流随外壳温度的变化、(E_{oss}) 随漏源电压的变化、瞬态热阻抗等。这些曲线有助于工程师更好地了解MOSFET在不同工作条件下的性能。

四、应用领域

NTH4L067N65S3H适用于多种电力系统，主要包括：

1. 电信/服务器电源：满足高效、稳定的电源需求。
2. 工业电源：为工业设备提供可靠的电力支持。
3. UPS/太阳能：在不间断电源和太阳能系统中发挥重要作用。

五、封装与订购信息

该MOSFET采用TO - 247 - 4LD CASE 340CJ封装，包装方式为管装，每管30个。订购时可参考数据手册第2页的详细订购和运输信息。

六、注意事项

在使用NTH4L067N65S3H时，需要注意以下几点：

1. 应力超过绝对最大额定值可能会损坏器件，若超过这些限制，不能保证器件的功能，可能会导致损坏并影响可靠性。
2. “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。所有工作参数，包括“典型值”，都必须由客户的技术专家针对每个客户应用进行验证。
3. Onsemi产品不设计、不打算或未获授权用于生命支持系统或任何FDA 3类医疗设备或具有相同或类似分类的外国司法管辖区的医疗设备，或任何用于人体植入的设备。

Onsemi的NTH4L067N65S3H MOSFET凭借其先进的技术和出色的性能，为电子工程师提供了一个可靠的功率解决方案。在设计电力系统时，工程师可以根据具体需求，充分利用该MOSFET的特性，实现高效、稳定的系统设计。你在实际应用中是否遇到过类似MOSFET的使用问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。