onsemi碳化硅MOSFET NVHL060N090SC1：特性、参数与应用解析

在电力电子领域，碳化硅（SiC）MOSFET凭借其卓越的性能，正逐渐成为众多应用的理想选择。今天，我们就来深入了解一下安森美（onsemi）的一款碳化硅MOSFET——NVHL060N090SC1。

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一、产品特性

低导通电阻

该MOSFET具有极低的导通电阻，典型值在不同栅源电压下表现出色。当 (V{GS}=15V) 时，典型 (R{DS(on)}=60mOmega)；当 (V{GS}=18V) 时，典型 (R{DS(on)}=43mOmega)。低导通电阻意味着在导通状态下，器件的功率损耗更低，从而提高了系统的效率。

超低栅极电荷和低输出电容

它具有超低的栅极电荷，典型 (Q{G(tot)}=87nC)，以及低有效的输出电容，典型 (C{oss}=113pF)。这两个特性使得该MOSFET在开关过程中能够更快地响应，减少开关损耗，提高开关速度。

可靠性高

该器件经过100% UIL（非钳位感性负载）测试，确保了其在实际应用中的可靠性。同时，它符合AEC - Q101标准，具备PPAP（生产件批准程序）能力，适用于汽车等对可靠性要求极高的应用场景。此外，该器件是无卤的，符合RoHS标准（豁免7a），并且在二级互连（2LI）上是无铅的。

二、典型应用

汽车车载充电器

在汽车车载充电器中，NVHL060N090SC1的低导通电阻和低开关损耗特性能够有效提高充电效率，减少发热，从而延长充电器的使用寿命。同时，其高可靠性也满足了汽车电子对安全性和稳定性的要求。

电动汽车/混合动力汽车的DC - DC转换器

在电动汽车和混合动力汽车的DC - DC转换器中，该MOSFET能够高效地实现电压转换，为车辆的电气系统提供稳定的电源。其快速的开关速度和低损耗特性有助于提高转换器的效率，从而增加车辆的续航里程。

三、最大额定值

电压和电流额定值

• 栅源电压：最大为 +22V / - 8V。
• 连续漏极电流：在 (T{C}=25^{circ}C) 时为46A，在 (T{C}=100^{circ}C) 时为32A。
• 脉冲漏极电流：最大为184A。

功率和温度额定值

• 功率耗散：最大为110W。
• 结温：最大为 +175°C。

需要注意的是，超过最大额定值可能会损坏器件，影响其功能和可靠性。

四、电气特性

关断特性

• 漏源击穿电压：在 (V{GS}=0V)，(I{D}=1mA) 时进行测试。
• 漏源击穿电压温度系数：反映了击穿电压随温度的变化情况。

导通特性

• 栅源阈值电压 (V{GS(th)})：在 (V{GS}=V{DS})，(I{D}=5mA) 时，典型值为1.8V。
• 栅极工作电压 (V_{GOP})：范围为 - 5V 到 +15V。

电荷、电容和栅极电阻

• 输出电容 (C{oss})：在 (V{GS}=0V)，(f = 1MHz)，(V_{DS}=450V) 时，典型值为1770pF。
• 总栅极电荷 (Q{G(tot)})：在 (V{GS}=-5/15V)，(V{DS}=720V)，(I{D}=10A) 时，典型值为87nC。
• 栅极电阻 (R_{G})：在 (f = 1MHz) 时，典型值为3.0Ω。

开关特性

• 开通上升时间 (t{r})：在 (I{D}=20A)，(R_{G}=2.5Omega)，感性负载条件下，典型值为33ns，最大值为66ns。
• 关断延迟时间 (t_{d(off)})：典型值为40ns，最大值为74ns。
• 关断下降时间 (t_{f})：典型值为11ns，最大值为20ns。
• 开通开关损耗 (E_{ON})：典型值为464μJ。
• 关断开关损耗 (E_{OFF})：典型值为23μJ。
• 总开关损耗 (E_{TOT})：典型值为487μJ。

漏源二极管特性

• 连续漏源二极管电流：最大为22A。
• 脉冲漏源二极管正向电流：在 (V{GS}=-5V)，(T{J}=25^{circ}C) 时，最大为184A。
• 正向二极管电压：在 (V{GS}=-5V)，(I{SD}=10A)，(T_{J}=25^{circ}C) 时进行测试。

五、典型特性曲线

文档中还给出了一系列典型特性曲线，包括导通区域特性、归一化导通电阻与漏极电流和栅源电压的关系、导通电阻随温度的变化、导通电阻与栅源电压的关系、传输特性、二极管正向电压与电流的关系、栅源电压与总电荷的关系、电容与漏源电压的关系、非钳位感性开关能力、最大连续漏极电流与壳温的关系、安全工作区、单脉冲最大功率耗散以及结到环境的热响应等。这些曲线能够帮助工程师更好地理解器件的性能，从而优化电路设计。

六、机械尺寸

该器件采用TO - 247 - 3LD封装，文档详细给出了其机械尺寸，包括各部分的最小、标称和最大尺寸。在进行PCB设计时，工程师需要根据这些尺寸来合理布局，确保器件能够正确安装和使用。

总的来说，onsemi的NVHL060N090SC1碳化硅MOSFET具有诸多优异的特性，适用于汽车等对性能和可靠性要求较高的应用场景。作为电子工程师，在设计相关电路时，需要充分考虑器件的各项参数和特性，以实现最佳的系统性能。你在实际应用中是否使用过类似的碳化硅MOSFET呢？遇到过哪些问题？欢迎在评论区分享你的经验和见解。