Onsemi MOSFET：N-Channel 100V 器件的技术剖析

在电子工程领域，MOSFET 作为关键的功率器件，其性能和特性对电路设计起着至关重要的作用。今天，我们将深入剖析 Onsemi 推出的 N-Channel 100V MOSFET 系列产品，包括 NTB6412AN、NTP6412AN 和 NVB6412AN，探讨它们的特点、参数以及应用场景。

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产品特性

低导通电阻

这些 MOSFET 具有低 (R{DS(on)}) 的特性，这意味着在导通状态下，器件的电阻较小，能够有效降低功率损耗，提高电路的效率。例如，在 10V 的栅源电压下，其最大导通电阻 (R{DS(on)}) 仅为 18.2 mΩ，这对于需要高效功率转换的应用来说是非常重要的。

高电流能力

该系列 MOSFET 具备高电流能力，最大连续漏极电流可达 58A，能够满足高功率应用的需求。同时，它们还经过了 100% 雪崩测试，确保在雪崩状态下的可靠性和稳定性。

汽车级应用

NVB 前缀的产品专为汽车和其他需要独特站点和控制变更要求的应用而设计，符合 AEC-Q101 标准，并具备 PPAP 能力，能够满足汽车电子等对可靠性要求极高的应用场景。

环保设计

这些器件采用无铅设计，符合 RoHS 标准，对环境友好，同时也满足了现代电子产品对环保的要求。

关键参数

最大额定值

在 (T{J}=25^{circ}C) 的条件下，该系列 MOSFET 的最大漏源电压 (V{DSS}) 为 100V，最大连续漏极电流 (I{D}) 为 58A（(T{C}=100^{circ}C) 时为 41A），最大脉冲漏极电流 (I{DM}) 为 240A。此外，器件的工作温度范围为 (T{J}, T_{stg})，能够在较宽的温度环境下正常工作。

热阻特性

热阻是衡量器件散热性能的重要指标。该系列 MOSFET 的结到壳（漏极）稳态热阻 (R{JC}) 为 0.9 °C/W，结到环境热阻 (R{JA}) 为 33 °C/W（在 FR4 板上使用 1 平方英寸焊盘尺寸的条件下）。良好的热阻特性有助于器件在工作过程中有效地散热，保证其稳定性和可靠性。

电气特性

• 关断特性：漏源击穿电压 (V{(BR)DSS}) 在 (V{GS}=0V)，(I{D}=250A) 时为 100V，其温度系数为 103 mV/°C。零栅压漏极电流 (I{DSS}) 在 (V{DS}=100V)，(V{GS}=0V)，(T{J}=25^{circ}C) 时为 1.0A，(T{J}=125^{circ}C) 时为 100A。栅源泄漏电流 (I{GSS}) 在 (V{DS}=0V)，(V_{GS}=±20V) 时为 ±100 nA。
• 导通特性：栅阈值电压 (V{GS(th)}) 在 (V{GS}=V{DS})，(I{D}=250A) 时为 2.0 - 4.0V，其负阈值温度系数为 9.2 mV/°C。漏源导通电阻 (R{DS(on)}) 在 (V{GS}=10V)，(I{D}=58A) 时为 16.8 - 18.2 mΩ，在 (V{GS}=10V)，(I{D}=20A) 时为 15.6 - 18.2 mΩ。正向跨导 (g{FS}) 在 (V{DS}=5V)，(I{D}=20A) 时为 31 S。
• 电荷、电容和栅电阻：输入电容 (C{iss}) 在 (V{DS}=25V)，(V{GS}=0V)，(f = 1 MHz) 时为 2700 - 3500 pF，输出电容 (C{oss}) 为 400 - 500 pF，反向传输电容 (C{rss}) 为 150 pF。总栅电荷 (Q{G(TOT)}) 在 (V{GS}=10V)，(V{DS}=80V)，(I{D}=58A) 时为 73 - 100 nC，阈值栅电荷 (Q{G(TH)}) 为 2.5 nC，栅源电荷 (Q{GS}) 为 13.5 nC，栅漏电荷 (Q{GD}) 为 35 nC，平台电压 (V{GP}) 为 5.6V，栅电阻 (R{G}) 为 2.2 Ω。
• 开关特性：在 (V{GS}=10V) 的条件下，开启延迟时间 (t{d(on)}) 为 16 ns，上升时间 (t{r}) 为 140 ns，关断延迟时间 (t{d(off)}) 为 70 ns，下降时间 (t_{f}) 为 126 ns。
• 漏源二极管特性：正向二极管电压 (V{SD}) 在 (I{S}=58A)，(T{J}=25^{circ}C) 时为 0.96 - 1.3V，(T{J}=125^{circ}C) 时为 0.89V。反向恢复时间 (t{rr}) 为 85 ns，充电时间 (t{a}) 为 60 ns，放电时间 (t{b}) 为 25 ns，反向恢复电荷 (Q{RR}) 为 270 nC。

应用场景

基于其优异的性能和特性，该系列 MOSFET 适用于多种应用场景，包括但不限于：

• 电源管理：在开关电源、DC-DC 转换器等电源电路中，低导通电阻和高电流能力能够提高电源的效率和功率密度。
• 电机驱动：可用于驱动各种类型的电机，如直流电机、步进电机等，实现高效的电机控制。
• 汽车电子：NVB 前缀的产品满足汽车级应用的要求，可用于汽车的电源系统、电动助力转向、电池管理等系统。

总结

Onsemi 的 N-Channel 100V MOSFET 系列产品以其低导通电阻、高电流能力、良好的热阻特性和丰富的电气参数，为电子工程师提供了一种可靠的功率器件选择。在实际应用中，工程师需要根据具体的电路需求和工作条件，合理选择合适的器件，并注意其最大额定值和工作温度范围，以确保电路的稳定性和可靠性。同时，随着电子技术的不断发展，对 MOSFET 的性能要求也在不断提高，我们期待 Onsemi 能够推出更多性能优异的产品，满足市场的需求。

你在使用这些 MOSFET 时遇到过哪些问题？或者你对它们在特定应用中的表现有什么看法？欢迎在评论区分享你的经验和见解。