Onsemi NVXK2VR80WDT2 SiC功率MOSFET模块：xEV车载充电器的理想之选

在电子工程师的日常工作中，为特定应用选择合适的功率模块至关重要。今天，我们就来深入了解一下Onsemi的NVXK2VR80WDT2 SiC功率MOSFET模块，看看它在xEV车载充电器（OBC）应用中能带来怎样的优势。

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模块特性

设计特点

NVXK2VR80WDT2是一款DIP封装的碳化硅三相桥功率模块，专为xEV车载充电器应用而设计。它具有符合IEC 60664 - 1和IEC 60950 - 1标准的爬电距离和电气间隙，紧凑的设计有效降低了模块的总电阻。同时，模块支持序列化，可实现全面追溯，并且符合无铅、ROHS和UL94V - 0标准，还通过了AEC - Q101和AQG324汽车级认证。

典型应用

该模块主要应用于xEV车载充电器的功率因数校正（PFC）环节，能够为车载充电系统提供高效、可靠的功率转换。

关键参数

最大额定值

在环境温度 (T_J = 25^{circ}C) 时，该模块的一些关键最大额定值如下：

• 推荐工作电压 (V_{DSS}) 为 +20 / -5 V。
• 当 (T_C = 25^{circ}C) 时，电流为96 A。
• 单脉冲浪涌漏极电流能力方面，在 (T_C = 25^{circ}C) 条件下有相应的规定。
• 工作结温范围为 -55 至 175°C。
• 能量为180 mJ。

需要注意的是，超过最大额定值表中列出的应力可能会损坏器件，若超出这些限制，不能保证器件的功能，可能会造成损坏并影响可靠性。

热特性

模块的热特性参数对于其稳定运行非常重要，以下是相关热阻参数：	参数	符号	典型值	最大值	单位
结到壳热阻（特定条件下）	(R_{theta JC})	1.41	1.84	°C/W
结到散热器热阻（特定条件下）	(R_{Psi JS})	1.84	2.26	°C/W

电气特性

关断特性

• 漏源击穿电压 (V{(BR)DSS})：在 (V{GS} = 0 V)，(I_D = 1 mA) 时为1200 V。
• 漏源击穿电压温度系数：在 (I_D = 1 mA) 时，相对于25°C为500 mV/°C。
• 零栅压漏电流 (I{DSS})：在 (V{GS} = 0 V)，(TJ = 25°C)，(V{DS} = 1200 V) 时为100 μA；在 (T_J = 175°C) 时最大为1 mA。
• 栅源泄漏电流 (I{GSS})：在 (V{GS} = +25 / -15 V)，(V_{DS} = 0 V) 时为 ±1 μA。

导通特性

• 栅极阈值电压 (V{GS(TH)})：在 (V{GS} = V_{DS})，(I_D = 5 mA) 时，范围为1.8 - 4.3 V。
• 推荐栅极电压 (V_{GOP}) 为 -5 至 +20 V。
• 漏源导通电阻 (R{DS(on)})：在 (V{GS} = 20 V)，(I_D = 20 A)，(T_J = 25°C) 时，典型值为80 mΩ，最大值为116 mΩ；在 (T_J = 175°C) 时，典型值为150 mΩ。
• 正向跨导 (g{FS})：在 (V{DS} = 20 V)，(I_D = 20 A) 时为11 S。

电荷、电容和栅极电阻

• 输入电容 (C{ISS})：在 (V{GS} = 0 V)，(f = 1 MHz)，(V_{DS} = 800 V) 时，典型值为1154 pF。
• 输出电容 (C{OSS}) 和反向传输电容 (C{RSS}) 也有相应的典型值。
• 总栅极电荷 (Q{G(TOT)})：在 (V{GS} = -5 / 20 V)，(V_{DS} = 600 V)，(I_D = 20 A) 时为56 nC。
• 栅极电阻 (RG)：在 (V{GS} = 0 V)，(f = 1 MHz) 时为1.2 Ω。

电感开关特性

• 开通延迟时间 (t{d(ON)})：在 (V{GS} = -5 / 20 V)，(V_{DS} = 800 V) 时为12 ns。
• 上升时间 (tr)、关断延迟时间 (t{d(OFF)}) 和下降时间 (t_f) 等也有相应规定。
• 开通开关损耗 (E{ON})、关断开关损耗 (E{OFF}) 和总开关损耗等参数同样重要。

漏源二极管特性

• 电流 (I{SD}) 和 (I{SDM}) 有相应规定。
• 正向二极管电压 (V{SD})：在 (V{GS} = -5 V)，(I_{SD} = 10 A)，(T_J = 25°C) 时为3.9 V。
• 反向恢复时间、峰值反向恢复电流、反向恢复电荷等参数也会影响模块的性能。

引脚描述

该模块共有32个引脚，不同引脚有不同的功能，例如：

• 引脚1、2、15、16、19、20、27、28为未连接（NC）。
• 引脚3为Q2栅极（G2），引脚4为Q2源极（S2）等。
• 引脚17、18为负电源端子（B -），引脚21、22为相1输出（PH1）等。
• 引脚29、30为NTC引脚（NTC1、NTC2），引脚31、32为正电源端子（B +）。

机械尺寸

模块采用APM32封装，尺寸为44.00x28.80x5.70，其机械尺寸有相应的公差要求，例如高度为5.70（最大），引脚宽度b最大为0.70等。

总结

Onsemi的NVXK2VR80WDT2 SiC功率MOSFET模块凭借其出色的特性和丰富的参数，为xEV车载充电器应用提供了一个可靠的解决方案。电子工程师在设计相关电路时，可以根据模块的各项参数进行合理的选型和布局，以确保系统的高效、稳定运行。同时，大家在实际应用中也可以思考如何进一步优化模块的使用，提高整个系统的性能。你在使用类似功率模块时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。