onsemi NVXR17S90M2SPB碳化硅模块：牵引逆变器的理想之选

在当今电子技术飞速发展的时代，碳化硅（SiC）技术凭借其卓越的性能，在众多领域得到了广泛应用。其中，onsemi的NVXR17S90M2SPB碳化硅模块在牵引逆变器领域表现尤为出色。下面，我们就来详细了解一下这款产品。

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产品概述

NVXR17S90M2SPB是EliteSiC功率模块系列的一员，专为牵引逆变器设计。这是一款具有创新性的高移动性复合半导体产品，在相似且高度兼容的封装解决方案中，能够提供更高的性能、更好的效率和更高的功率密度。

该模块采用6 - 封装配置集成了900V SiC MOSFET。为了便于组装并提高可靠性，新一代压配引脚被集成到功率模块的信号端子中。此外，它还在基板中集成了优化的针翅式散热器。为了增强可靠性和热性能，采用烧结技术进行芯片附着，并且该模块设计符合AQG324汽车标准。

产品特性

散热与隔离特性

• 直接冷却与集成针翅式散热器：集成的针翅式散热器能够实现直接冷却，有效提高散热效率，确保模块在高功率运行时的稳定性。
• 氮化硅隔离器：采用氮化硅隔离器，提供良好的电气隔离性能，增强了模块的安全性。

性能与可靠性特性

• 高工作温度：连续运行时的最大结温 (T_{vj.Max}=175^{circ}C)，能够适应高温环境，保证了产品在恶劣条件下的可靠性。
• 汽车级SiC MOSFET芯片技术：采用汽车级芯片技术，具有更高的性能和可靠性，满足汽车应用的严格要求。
• 烧结芯片技术：烧结芯片技术进一步提高了模块的可靠性，减少了芯片与基板之间的热阻，提高了散热性能。

拓扑与兼容性特性

• 易于集成的6 - 封装拓扑：6 - 封装拓扑结构使得模块易于集成到各种电路中，方便工程师进行设计。
• 符合汽车模块AQG324标准：符合AQG324汽车标准，确保了产品在汽车应用中的安全性和可靠性。

环保特性

该模块为无铅产品，符合RoHS标准，体现了环保理念。

典型应用

NVXR17S90M2SPB主要应用于混合动力和电动汽车的牵引逆变器中。在电动汽车领域，高效、可靠的牵引逆变器是实现车辆高性能的关键。该模块的高性能和可靠性能够满足电动汽车对功率转换的严格要求，为电动汽车的发展提供有力支持。

引脚描述

Pin #	Pin Function Description
P1, P2, P3	正电源端子
N1, N2, N3	负电源端子
1	相1输出
2	相2输出
3	相3输出
G1 - G6	SiC MOSFET栅极
S1 - S6	SiC MOSFET源极/栅极返回
D1 - D6	SiC MOSFET漏极感应
T11, T12	相1温度传感器输出
T21, T22	相2温度传感器输出
T31, T32	相3温度传感器输出

材料与特性

材料信息

• DBC基板：采用 (Si{3}N{4}) 隔离基板，具有基本的隔离性能。
• 端子：铜 + 镀锡电镀。
• 信号引线：铜 + 镀锡。
• 针翅式基板：铜 + 镀镍。

可燃性信息

模块框架符合UL94V - 0可燃性等级，具有良好的防火性能。

模块特性与绝对最大额定值

模块特性

在 (T_{vj}=25^{circ}C) （除非另有说明）的条件下，模块具有以下特性：

• 杂散电感：RDD + SS为0.6。
• 模块重量：单位为g。
• CTI：> 200。
• 爬电距离：端子到散热器为9.0mm。

绝对最大额定值

在 (T_{vj}=25^{circ}C) （除非另有说明）的条件下，模块的绝对最大额定值如下：	Symbol	Parameter	Rating	Unit
V DS	漏源电压	900	V
V GS	栅源电压	+22/ - 8	V
I DS	连续直流漏极电流，(V{GS} = 18V)，(T{vj} = 175^{circ}C)，(T{F} = 65^{circ}C) @ 10LPM，(R{thj_F.max})	620	A
I DS.pulsed	脉冲漏极电流，(V{GS} = 18V)，受 (T{vj.Max}) 限制	1240	A
I SD.BD	连续直流体二极管电流，(V{GS} = - 5V)，(T{vj} = 175^{circ}C)，(T_{F} = 65^{circ}C) @10LPM，使用参考散热器	264	A
I SD.pulsed	脉冲体二极管电流，(V{GS} = - 5V)，受 (T{vj.Max}) 限制	1240	A
P tot	总功率耗散，(T{vj.Max} = 175^{circ}C)，(T{F} = 65^{circ}C)，参考散热器（典型值）	1000	W

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设备。如果超过这些限制，不能保证设备的功能，可能会发生损坏并影响可靠性。

MOSFET特性、体二极管特性与NTC传感器特性

MOSFET特性

在 (T_{vj}=25^{circ}C) （除非另有说明）的条件下，MOSFET具有以下特性：

• 漏源导通电阻 (R_{DS(ON)})：在 (V{GS} = 18V)，(I{D} = 620A) 时，典型值为1.70 - 2.30mΩ，最大值为2.10mΩ。
• 栅源泄漏电流：在 (V{GS} = 18V)，(V{DS} = 0V) 时，最大值为8uA。
• 阈值电压 (V_{GS(TH)})：在 (V{GS} = V{DS})，(I_{D} = 200mA) 时，典型值为1.8 - 2.7V，最大值为4.3V。
• 正向跨导：在 (V{DS} = 20V)，(I{D} = 620A) 时，典型值为440S。
• 总栅极电荷 (Q_{g})：在 (V{GS} = - 5 / 18V)，(V{DS} = 400V)，(I_{D} = 620A) 时，典型值为2.4uC。

体二极管特性

在 (T_{vj}=25^{circ}C) （除非另有说明）的条件下，体二极管具有以下特性：

• 二极管正向电压 (V_{SD})：在 (V{GS} = - 5V)，(I{SD} = 264A) 时，典型值为3.5 - 4.0V。
• 反向恢复能量 (E_{rr})：在 (I{SD} = 620A)，(V{R} = 400V)，(V{GS} = - 5V)，(R{g.on} = 3.9) 时，典型值为0.4 - 1.3mJ。
• 恢复电荷 (Q_{rr})：在 (T{vj}=25^{circ}C) 时为2.6C，在 (T{vj}=175^{circ}C) 时为6.7C。
• 峰值反向恢复电流 (I_{rr})：在 (T{vj}=25^{circ}C) 时为115A，在 (T{vj}=175^{circ}C) 时为215A。

NTC传感器特性

在 (T_{vj}=25^{circ}C) （除非另有说明）的条件下，NTC传感器具有以下特性：

• 额定电阻 (R_{25})：在 (T_{c} = 25^{circ}C) 时为5k。
• R/R偏差：在 (T{c} = 25^{circ}C)，(R{25} = 5k) 时为 - 5 - 5%。
• 功率耗散 (P_{25})：在 (T_{c} = 25^{circ}C) 时最大为25mW。
• B值：B25/50为3375K，B25/80为3411K，B25/120为3433K。

热特性

在特定测试条件下，FET结到流体的热阻 (R_{th,J - F}) 为0.10 - 0.11°C/W。

典型特性

文档中还提供了一系列典型特性曲线，包括输出特性、归一化导通电阻与漏极电流的关系、归一化导通电阻与温度的关系、转移特性、第三象限特性、栅极阈值电压与温度的关系、典型电容与漏源电压的关系、开关能量与外部栅极电阻的关系、反向恢复能量与外部栅极电阻的关系、时序特性与漏源电流的关系、典型热阻抗（结到流体）、典型热阻与流量的关系、冷却回路中的压降、MOSFET击穿电压与 (T_{VJ}) 的关系、MOSFET芯片和模块的RBSOA、NTC电阻与温度的关系、栅极电荷与栅源电压的关系等。这些曲线能够帮助工程师更好地了解模块的性能，进行合理的设计。

机械封装与尺寸

该模块采用SSDC39封装，尺寸为154.50x92.00x15.80，符合特定的机械设计标准。同时，文档还提供了详细的标记图和尺寸说明，方便工程师进行安装和使用。

总的来说，onsemi的NVXR17S90M2SPB碳化硅模块凭借其卓越的性能、高可靠性和良好的散热特性，为牵引逆变器的设计提供了一个优秀的解决方案。在实际应用中，工程师可以根据具体需求，结合模块的各项特性进行合理设计，以实现最佳的性能和可靠性。大家在使用这款模块时，有没有遇到过什么特别的问题或者有什么独特的设计思路呢？欢迎在评论区分享交流。