解析 onsemi NTPF190N65S3H MOSFET：高性能与可靠性的完美结合

在电子工程领域，MOSFET 作为关键的功率器件，其性能直接影响着各类电源系统的效率和稳定性。今天，我们就来深入了解 onsemi 推出的 NTPF190N65S3H MOSFET，看看它究竟有哪些独特之处。

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产品概述

NTPF190N65S3H 属于 onsemi 的 SUPERFET III 系列，这是一款全新的高压超结（SJ）MOSFET 产品。它采用了先进的电荷平衡技术，能够实现极低的导通电阻和较低的栅极电荷，从而有效降低传导损耗，提升开关性能，并能承受极高的 dv/dt 速率。这使得该系列 MOSFET 能够帮助缩小各种电源系统的体积，提高系统效率。

关键特性

电气性能卓越

• 耐压能力强：在 (T{J}=150^{circ}C) 时，耐压可达 700V，正常工作时 (V{DSS}) 为 650V，能够满足大多数高压应用场景的需求。
• 导通电阻低：典型的 (R_{DS(on)}) 为 156mΩ（最大值 190mΩ @ 10V），可有效降低功率损耗，提高系统效率。
• 栅极电荷超低：典型的 (Q_{g}=31nC)，有助于减少开关损耗，提高开关速度。
• 输出电容低：典型的 (C_{oss(eff.)}=292pF)，降低了开关过程中的能量损耗。

可靠性高

• 雪崩测试达标：经过 100% 雪崩测试，能够在恶劣的工作条件下保持稳定可靠。
• 环保合规：该器件为无铅产品，符合 RoHS 标准，满足环保要求。

应用领域

NTPF190N65S3H 的高性能使其在多个领域都有广泛的应用，包括：

• 计算与显示电源：为计算机和显示器提供稳定的电源供应。
• 电信与服务器电源：满足电信设备和服务器对电源的高要求。
• 工业电源：适用于各种工业设备的电源系统。
• 照明、充电器和适配器：为照明设备、充电器和适配器提供高效的功率转换。

绝对最大额定值

在使用 NTPF190N65S3H 时，需要注意其绝对最大额定值，以确保器件的安全可靠运行。以下是一些关键的额定值参数：	参数	数值	单位
漏源电压 (V_{DSS})	650	V
栅源电压 (V_{GSS})（DC）	+30	V
栅源电压 (V_{GSS})（AC，f>1Hz）	+30	V
连续漏极电流（(T_{C}=25^{circ}C)）	(16^*)	A
连续漏极电流（(T_{C}=100^{circ}C)）	(10^*)	A
脉冲漏极电流	(45^*)	A
单脉冲雪崩能量 (E_{AS})	142	mJ
雪崩电流 (I_{AS})	3.6	A
重复雪崩能量 (E_{AR})	1.29	mJ
MOSFET dv/dt	120	V/ns
峰值二极管恢复 dv/dt	20	V/ns
功率耗散（(T_{C}=25^{circ}C)）	32	W
25°C 以上降额系数	0.25	W/°C
工作和存储温度范围	(-55) 至 (+150)	°C
焊接时最大引脚温度（距外壳 1/8"，5s）	260	°C

需要注意的是，超过这些额定值可能会损坏器件，影响其功能和可靠性。

热特性

热特性对于 MOSFET 的性能和可靠性至关重要。NTPF190N65S3H 的热阻参数如下：

• 结到外壳热阻 (R_{JC})（最大值）：3.88°C/W
• 结到环境热阻 (R_{JA})（最大值）：62.5°C/W

在设计散热系统时，需要根据这些热阻参数来确保器件在正常工作温度范围内。

电气特性

关断特性

• 漏源击穿电压 (B_{V D S S})：在 (V{GS}=0V)，(I{D}=1mA)，(T{J}=25^{circ}C) 时为 650V；在 (T{J}=150^{circ}C) 时为 700V。
• 击穿电压温度系数 (B{V D S S}/T{J})：在 (I_{D}=10mA) 时，相对于 25°C 为 0.63V/°C。
• 零栅压漏极电流 (I_{D S S})：在 (V{D S}=650V)，(V{G S}=0V) 时为 1μA；在 (V{D S}=520V)，(T{C}=125^{circ}C) 时为 0.8μA。
• 栅体泄漏电流 (I_{G S S})：在 (V{G S}=pm30V)，(V{D S}=0V) 时为 (pm100nA)。

导通特性

• 栅极阈值电压 (V_{G S(th)})：在 (V{G S}=V{D S})，(I_{D}=1.4mA) 时，范围为 2.4 - 4.0V。
• 静态漏源导通电阻 (R_{D S(on)})：在 (V{G S}=10V)，(I{D}=8A) 时，典型值为 156mΩ，最大值为 190mΩ。
• 正向跨导 (g_{F S})：在 (V{D S}=20V)，(I{D}=8A) 时为 18S。

动态特性

• 输入电容 (C_{iss})：在 (V{D S}=400V)，(V{G S}=0V)，(f = 250kHz) 时为 1600pF。
• 输出电容 (C_{oss})：23pF。
• 有效输出电容 (C_{oss(eff.)})：在 (V{D S}) 从 0V 到 400V，(V{G S}=0V) 时为 292pF。
• 能量相关输出电容 (C_{oss(er.)})：在 (V{D S}) 从 0V 到 400V，(V{G S}=0V) 时为 41pF。
• 总栅极电荷 (Q_{g(tot)})：在 (V{D S}=400V)，(I{D}=8A)，(V_{G S}=10V) 时为 31nC。
• 栅源栅极电荷 (Q_{gs})：7.1nC。
• 栅漏“米勒”电荷 (Q_{gd})：7.9nC。
• 等效串联电阻 (ESR)：在 (f = 1MHz) 时为 1.1Ω。

开关特性

包括开通延迟时间、上升时间、关断延迟时间和下降时间等参数，这些参数对于评估 MOSFET 的开关性能至关重要。

源漏二极管特性

• 最大连续源漏二极管正向电流：16A。
• 最大脉冲源漏二极管正向电流：45A。
• 反向恢复时间 (t_{r}) 和反向恢复电荷 (Q_{rr}) 等参数也会影响二极管的性能。

典型特性曲线

文档中还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、二极管正向电压随源电流和温度的变化、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}) 随漏源电压的变化以及瞬态热响应曲线等。这些曲线能够帮助工程师更好地了解器件在不同工作条件下的性能表现。

封装与订购信息

NTPF190N65S3H 采用 TO - 220 FULLPAK 封装，每管装 1000 个单位。其标记图包含了特定器件代码、组装位置、日期代码和组装批次等信息，方便用户进行识别和追溯。

总结

onsemi 的 NTPF190N65S3H MOSFET 凭借其卓越的电气性能、高可靠性和广泛的应用领域，成为电子工程师在设计电源系统时的理想选择。在实际应用中，工程师需要根据具体的设计要求，结合器件的各项参数和特性曲线，合理选择和使用该器件，以确保系统的性能和可靠性。同时，也要注意遵守器件的绝对最大额定值和使用规范，避免因操作不当而损坏器件。你在使用 MOSFET 时有没有遇到过什么挑战呢？欢迎在评论区分享你的经验。